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Autopistas VIII.1 Capítulo VIII AUTOPISTAS INTRODUCCIÓN El tipo más alto de camino arterial es la autopista, la cual se define como un camino expreso con control total de acceso. . El control de acceso es la condición por la cual el derecho de los propietarios u ocupantes de la tierra lindera de tener acceso a la carretera está total o parcial- mente controlado por la autoridad pública. El control total de acceso significa que la autoridad para controlar el acceso se ejerce para dar preferencia al tránsito directo mediante la provisión de conexiones de acceso sólo con caminos públicos seleccionados y mediante la prohibición de los cruces a nivel o conexiones directas de accesos a propiedades. . Las ventajas principales del control de acceso son la preservación de la capacidad según la cual se construyó la carretera, alta velocidad y mejorada seguridad a los usuarios viales. Las carreteras con acceso totalmente controlado tienen separaciones de nivel en to- dos los cruces ferroviarios y separaciones de nivel o distribuidores en seleccionados cruces de caminos públicos. Los cruces restantes están interconectados o cerrados. . Los elementos esenciales de la autopista incluyen canteros centrales, separaciones de nivel en los cruces de calles, conexiones de ramas para entrada y salida desde los pavimentos directos y (en algunos casos) caminos frentistas. . Las autopistas se seleccionan para los corredores principales arteriales desti- nados a dar altos niveles de seguridad y eficiencia en el movimiento de altos volúmenes de tránsito a altas velocidades. . Los capítulos II, III y IV cubren en detalle estos elementos geométricos, con- troles, criterios y elementos de la sección transversal aplicables a todas las clases de carreteras. Este capítulo identifica los varios tipos de autopistas, pone énfasis en características seleccionadas y trata otros detalles de diseño, únicos para estos tipos de autopistas.

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Autopistas VIII.1

Capítulo VIII

AUTOPISTAS

INTRODUCCIÓN El tipo más alto de camino arterial es la autopista, la cual se define como un camino expreso con control total de acceso. . El control de acceso es la condición por la cual el derecho de los propietarios u ocupantes de la tierra lindera de tener acceso a la carretera está total o parcial-mente controlado por la autoridad pública. El control total de acceso significa que la autoridad para controlar el acceso se ejerce para dar preferencia al tránsito directo mediante la provisión de conexiones de acceso sólo con caminos públicos seleccionados y mediante la prohibición de los cruces a nivel o conexiones directas de accesos a propiedades. . Las ventajas principales del control de acceso son la preservación de la capacidad según la cual se construyó la carretera, alta velocidad y mejorada seguridad a los usuarios viales. Las carreteras con acceso totalmente controlado tienen separaciones de nivel en to-dos los cruces ferroviarios y separaciones de nivel o distribuidores en seleccionados cruces de caminos públicos. Los cruces restantes están interconectados o cerrados. . Los elementos esenciales de la autopista incluyen canteros centrales, separaciones de nivel en los cruces de calles, conexiones de ramas para entrada y salida desde los pavimentos directos y (en algunos casos) caminos frentistas. . Las autopistas se seleccionan para los corredores principales arteriales desti-nados a dar altos niveles de seguridad y eficiencia en el movimiento de altos volúmenes de tránsito a altas velocidades. . Los capítulos II, III y IV cubren en detalle estos elementos geométricos, con-troles, criterios y elementos de la sección transversal aplicables a todas las clases de carreteras. Este capítulo identifica los varios tipos de autopistas, pone énfasis en características seleccionadas y trata otros detalles de diseño, únicos para estos tipos de autopistas.

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VIII.2 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO

Velocidad Directriz Como una consideración general, la velocidad directriz de las autopistas urbanas debería reflejar la deseada velocidad de operación segura durante las horas fuera de las pico, pero no debería ser tan alta que exceda los límites de prudentes costos de construcción, zona-de-camino y socioeconómicos, porque una gran proporción de los vehículos son acomodados durante períodos de flujos pico cuando son necesa-rias velocidades más bajas. La velocidad directriz no debería ser menor que 80 km/h. Dondequiera que se use esta velocidad directriz mínima, consideraciones importan-tes de seguridad son tener una velocidad límite señalizada y obligar el límite durante las horas fuera de las pico. En muchas autopistas urbanas, particularmente en zonas desarrolladas, puede proveerse una velocidad directriz de 100 km/h con pequeño costo adicional. El corredor de la línea principal también puede ser relativamente recto, y el carácter y ubicación de los distribuidores puede permitir una velocidad directriz alta. Bajo estas condiciones, es deseable una velocidad directriz de 110 km/h porque las velocidades directrices más altas están estrechamente relacionadas con toda la cua-lidad y seguridad de la vía. En las autopistas rurales debería usarse una velocidad directriz de 110 km/h. Donde el terreno sea montañoso, puede usarse una velocidad directriz de 80 km/h, la cual es coherente con las expectativas del conductor.

Volúmenes de Tránsito de Diseño En el Capítulo II se provee la guía general para la selección de los adecuados pe-ríodos de diseño y el tránsito de diseño. Normalmente, las autopistas urbanas y rurales, especialmente en un nuevo trazado, se diseñan para el tránsito proyectado a 20 años. Algunos elementos de la reconstrucción de una autopista pueden basarse en un período de diseño menor. Los específicos requerimientos de capacidad deberían determinarse a partir de los volúmenes horarios de diseño en un sentido (VHDS = Volumen Horario de Diseño por Sentido) para el adecuado período de diseño. En las grandes zonas metropolitanas, la selección del adecuado tránsito de diseño y los períodos de diseño pueden estar influidos por el sistema de planeamiento.

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Autopistas VIII.3

Los segmentos de las autopistas pueden construirse o reconstruirse para estar en proporción con las demandas de tránsito intermedias, o el tránsito basado en los sistemas terminados, cualquiera que sea el más apropiado.

Niveles de Servicio Las técnicas y procedimientos para ajustar los factores operacionales y del camino para compensar las condiciones distintas de las ideales se encuentran el Manual de Capacidad de Caminos (HCM) (1), el cual también presenta una completa discusión del concepto de nivel-de-servicio. Aunque la elección del nivel de servicio de diseño es dejado al usuario del HCM (1), los proyectistas deberían esforzarse por proveer el nivel de servicio más alto posible según las condiciones previstas. Refiérase a la Tabla II-5 por las características de los niveles-de-servicio. Para grados de congestión aceptables, las autopistas y sus vías auxiliares -es decir, ramas, secciones principales de carril de entrecruzamiento y vías C-D (colectores-distribuidores) en zonas urbanas y desarrolladas- generalmente deberían diseñarse para nivel-de-servicio C. En secciones densamente desarrolladas de las zonas metropolitanas, las condicio-nes pueden necesitar el uso del nivel-de-servicio D. En zonas rurales es deseable el nivel de servicio B para los carriles directos y auxi-liares, aunque el nivel-de-servicio C puede ser aceptable en vías auxiliares que usualmente llevan altos volúmenes.

Pavimento y Banquinas Las autopistas deben tener un mínimo de dos carriles directos para cada sentido de viaje. Los carriles de tránsito-directo deberían ser de 3.6 m de ancho. Los pavimentos deberían tener una superficie de alto-tipo con adecuada resistencia al deslizamiento y proveer un alto grado de suficiencia estructural. Las pendientes transversales deberían variar entre 1.5 y 2 por ciento en las seccio-nes rectas consistentes en dos carriles por cada sentido, con bombeo en la línea central del pavimento. El valor más alto se recomienda para zonas de lluvias moderadas. Para zonas lluviosas puede ser necesaria una pendiente de 2.5 por ciento para pro-veer un adecuado drenaje del pavimento.

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VIII.4 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Las tasas adecuadas de pendiente transversal se tratan en el Capítulo IV. Para autopistas elevadas en viaductos, usualmente los pavimentos de dos carriles son inclinados para drenar todo el ancho de la plataforma. En vías más anchas, particularmente en zonas lluviosas, el drenaje superficial puede ser a dos aguas en cada plataforma; el coronamiento se ubica en la línea del carril a un-tercio o un-medio del ancho total desde un borde. En zonas de nieve, el drenaje superficial debería ser a dos aguas en cada calzada, de modo que la nieve almacenada en el cantero no se derrita y drene a través de la calzada, o debería diseñarse el cantero para impedir esta ocurrencia. Debería haber banquinas pavimentadas continuas en ambos lados de todas las autopistas. El ancho pavimentado utilizable de la banquina derecha debería ser de 3.0 m por lo menos y, donde el tránsito de camiones supere VHDS = 250, preferiblemente debería ser de 3.6 m. En autopistas de cuatro-carriles, la banquina de cantero o banquina izquierda, nor-malmente es de 1.2 a 2.4 m de ancho. Por lo menos debe pavimentarse 1.2 m; el resto debería revestirse en alguna exten-sión. En autopistas de seis o más carriles, el ancho pavimentado utilizable de la banquina de cantero debería ser también de 3.0 m; preferiblemente 3.6 m donde el tránsito de camiones supere VHDS = 250. Usualmente, los anchos de banquinas de ramas se construyen adyacentes a los ca-rriles de aceleración y desaceleración con transiciones hasta el ancho de la banquina de la autopista, con abocinamientos en los extremos. Para facilitar el drenaje, la pendiente transversal de la banquina debería variar entre 2 y 6 por ciento, y podría ser al menos 1 por ciento más que la pendiente transversal del pavimento en secciones rectas. Es deseable que el color o textura de las banquinas sean diferentes de los de los ca-rriles directos. En viaductos, la diferenciación entre calzada y banquinas se efectúa a veces me-diante rayas y marcas del pavimento, o depresiones corrugadas.

Cordones En las autopistas no deberían usarse los cordones barrera, pero, si se proveen en casos especiales, no deberían estar más cerca que el borde exterior de la banquina.

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Autopistas VIII.5

Si se usan, los cordones montables también deberían ubicarse en el borde exterior de la banquina. Refiérase al tratamiento sobre ubicación de cordones en el Capítulo IV.

Peralte Generalmente, las tasas de peralte total usadas en autopistas deprimidas, a nivel o en terraplén no son aplicables a las autopistas elevadas en viaductos. La apariencia y el desarrollo adyacente limitan algo la diferencia de cota entre los bordes de los pavimentos multicarriles. Generalmente, las tasas de peralte de 6 a 8 por ciento son las máximas en los via-ductos. El valor menor puede usarse donde sean probables el congelamiento y derretimien-to, porque generalmente los tableros de puente se congelan más rápidamente que las demás secciones de la plataforma. Deberían evitarse las combinaciones de velocidad directriz y curvatura que requieran tasas de peralte mayores que estos valores. Donde las autopistas son intermitentemente elevadas sobre viaductos, deberían usarse las menores tasas de peralte en toda la longitud para promover una opera-ción coherentemente segura. En zonas desarrolladas, para las autopistas pueden considerarse los criterios de di-seño urbano y rural. Si la nieve y el hielo no son factores, en estas vías son aplicables tasas máximas de peralte de 8 a 12 por ciento.

Pendientes En las autopistas urbanas, las pendientes deberían ser comparables con las de las autopistas rurales de la misma velocidad directriz. En zonas urbanas pueden tolerarse pendientes más empinadas, pero el cercano es-paciamiento de vías de intercambio y la necesidad de cambios frecuentes en la ve-locidad hacen deseables usar pendientes suaves dondequiera que sea posible. En la Tabla VIII-1 se dan las pendientes máximas en función de la velocidad directriz y tipo de terreno. Donde se requieran pendientes sostenidas, debería investigarse la necesidad de carriles de ascenso, como se trató en el Capítulo III.

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VIII.6 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Estructuras El diseño de puentes, alcantarillas, muros, túneles y otras estructuras debería estar de acuerdo con los principios de las actuales Especificaciones Estándares para Puentes Viales (2). Las estructuras que llevan el tránsito de una autopista deberían proveer una carga de diseño MS-18.

Tabla VIII-1. Pendientes máximas para autopistas urbanas y rurales. En los puentes que llevan tránsito de autopista, el ancho libre debería ser como el de la plataforma de aproximación, como se trata en el Capítulo X. En los puentes largos puede obtenerse alguna economía en los costos de infraes-tructuras mediante una sola estructura, en vez de dos gemelas paralelas. En tales casos, se proveen los mismos anchos de banquina y se lleva una barrera de cantero a través del puente. . Las estructuras que llevan ramas deberían proveer un ancho libre igual al de la rama y banquinas pavimentadas. Los anchos libres para las estructuras con carriles auxiliares se tratan en el Capítulo X. . El ancho de estructura y separación lateral de las carreteras y calles que pasan sobre o bajo la autopista dependen de la clasificación funcional de la carretera o calle, como se trató en los Capítulos V, VI y VII.

Gálibo Vertical La separación vertical hasta las estructuras que pasan sobre las autopistas debería ser por lo menos 4.9 m sobre todo el ancho de la plataforma, incluyendo los carriles auxiliares y los anchos utilizables de banquinas. En zonas urbanas altamente desarrolladas, donde la obtención de los 4.9 m de separación sería irrazonablemente costosa, puede usarse una separación mínima de 4.3 m.

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Pero debería haber una autopista alternativa con la separación mínima de 4.9 m (con tolerancia para cualquier futura repavimentación). . Debido a su menor resistencia a los impactos, la separación vertical hasta soportes de señales debería ser de 5.1 m. La separación vertical desde el tablero hasta los brazos transversales de las estruc-turas de celosía también debería ser de 5.1 m mínimos. A todas las separaciones verticales debería agregarse una tolerancia de 15 cm para acomodar futuras repavimentaciones.

Separación Horizontal a Obstrucciones Las autopistas urbanas a nivel del terreno y las rurales deberían tener anchos de zona despejada según su velocidad de operación y taludes laterales, como se trató bajo el título Separación lateral a las obstrucciones en el Capítulo IV. Los obstáculos no-atravesables dentro de la zona de despejo deberían protegerse mediante una barrera adecuada, si la barrera representa un peligro potencial de menor gravedad. Los objetos fijos que no pueden relocalizarse detrás de la zona de despejo deberían hacerse rompibles o protegerse mediante barreras o amortiguadores. Las pilas y estribos de puentes deberían ubicarse tan cerca a la zona de despejo como sea práctico. Donde la anchura del cantero no sea el doble que la de la zona de despejo, puede requerirse la protección de las pilas de cantero, dependiendo del ancho del cantero y de los volúmenes de tránsito. . En zonas urbanas, las autopistas deprimidas tienen zona-de-camino más restrictiva y pueden requerir la ubicación de muros de sostenimiento o pilas de puente en la zona de despejo. Tales pilas y muros no deberían ubicarse más cerca que el borde exterior de la ban-quina; preferiblemente, 0.6 m detrás. Los muros de sostenimiento y los muros antichoques de pilas deberían incorporar una forma de barrera de hormigón integral, o deberían retirarse desde la banquina para permitir la protección con una barrera, como se trató bajo el título Separaciones laterales en el Capítulo X. Donde los muros se ubiquen detrás de la zona de despejo, o no sean requeridos, los contrataludes deberían ser atravesables y los objetos fijos en la zona de despejo deberían ser de un diseño rompible o protegidos.

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. Generalmente, las autopistas elevadas sobre terraplenes requerirán barreras laterales cuando los taludes sean más empinados que 1:3, o donde el área detrás del pie del talud que permanece en la zona de despejo no es atravesable. Los topes de los muros de sostenimiento usados junto con secciones en terraplén no deberían ubicarse más cerca que el borde exterior de la banquina y los muros deberían incorporar la forma de barrera de hormigón o protegerse adecuadamente.

Ramas y Terminales El diseño de las ramas y conexiones para todos los tipos de autopistas se cubren en el Capítulo X. Separaciones Exteriores, Zonas Fronterizas y Caminos Frentistas

La separación exterior es el área entre las calzadas de una plataforma para el trán-sito directo y un camino frentista o calle. La zona fronteriza es el área entre la calzada adyacente y el desarrollo privado a lo largo del camino. Donde no haya caminos frentistas o calles locales que funcionen como caminos fren-tistas, el área entre la calzada de los carriles principales y la zona-de-camino debería referirse como la zona fronteriza. Debido al denso desarrollo a lo largo de las autopistas urbanas, a menudo los caminos frentistas son necesarios para mantener el servicio local y para colectar y distribuir el tránsito de ramas que entra y sale de la autopista. Donde la autopista ocupe toda una cuadra, usualmente las calles paralelas adyacen-tes se mantienen como caminos frentistas, lo cual se trató en el Capítulo IV. . La separación exterior o zona fronteriza se proveen para banquinas, taludes laterales, drenaje, cercas de control de acceso y, en las zonas urbanas, para muros de sostenimiento y ramas. La separación exterior o zona fronteriza pueden también proveerse para las medidas de apaciguamiento del ruido en zonas sensitivas. Usualmente, la separación exterior es el elemento más flexible de una sección de autopista urbana. El ajuste en anchura de la zona-de-camino, en cuanto sea necesario a través de zonas desarrolladas, ordinariamente se hace mediante la variación del ancho de la separación exterior. . La separación exterior o zona fronteriza deberían ser tan anchas como se pueda lograr económicamente.

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Autopistas VIII.9

Se facilitan así las operaciones de mantenimiento y se realza la seguridad. Las separaciones exteriores anchas también permiten un alto estándar de diseño de ramas entre la autopista y el camino frentista. El rango típico de anchos de separaciones exteriores es de 25 a 45 m, pero pueden usarse anchos más angostos en zonas urbanas donde se usen muros de sosteni-miento. En las secciones de corte rurales el drenaje se lleva por una cuneta lateral. La configuración de talud, contratalud y cuneta debería proveer una aceptable zona de recuperación en caso de que los conductores pierdan el control y se desplacen fuera de la calzada. Donde la zona-de-camino de una autopista deprimida sea insuficiente para una cuneta, usualmente el drenaje se lleva por una canaleta a lo largo del borde exterior de la banquina. Los detalles de las secciones de canaletas se cubren bajo el título Cordones en el Capítulo IV.

AUTOPISTAS URBANAS

Características Generales Las autopistas urbanas son capaces de llevar altos volúmenes de tránsito. Pueden tener desde 4 hasta 16 carriles de tránsito-directo, aunque sólo en casos inusuales hay más de cuatro carriles en un sentido. . Una autopista urbana puede ser deprimida, elevada, a nivel del terreno o una combinación de éstas, según sea apropiado para las condiciones.

Canteros Centrales Una amplia separación es más segura y más confortable para los motoristas; por lo tanto, el cantero de autopistas urbanas debería ser tan ancho y plano como fuere posible. El ancho extra de cantero también puede usarse para transporte público masivo, o para proveer carriles adicionales si se necesita más capacidad en el futuro. Sin embargo, en zonas densamente desarrolladas con costosa zona-de-camino, usualmente el ancho disponible para un cantero es restringido. El ancho mínimo de cantero para una autopista rural de cuatro-carriles es 3.0 m, el cual provee dos banquinas de 1.2 m y una barrera de cantero de 0.60 m.

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VIII.10 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Para autopistas con seis o más carriles, el ancho mínimo es 6.6 m -preferiblemente 7.8 m cuando el tránsito de camiones supera el VHDS = 250- para acomodar una banquina de cantero más ancha. Para estos anchos mínimos, siempre se requiere una barrera de cantero. Puede requerirse separación adicional para proveer la mínima distancia de visibilidad de detención a lo largo del carril de cantero en curvas de radios relativamente cortos. Generalmente, los canteros angostos deberían pavimentarse en todo el ancho con un material contrastante en color y textura.

Autopistas Deprimidas (en Desmonte) Una autopista deprimida puede ocupar una cuadra completa de ancho y ser paralela al sistema de damero de calles, en gran parte de su longitud. Las autopistas a través de plataformas están aproximadamente 4.9 m -más la separación para la profundidad estructural- debajo de la superficie de las calles adya-centes. A menudo están flanqueadas, en uno o ambos lados, por caminos frentistas al nivel de calle. Todas las calles importantes pasan sobre las plataformas directas. Otras calles son interceptadas por los caminos frentistas o terminadas en la línea de zona-de-camino. Usualmente, el intercambio con las calles de superficie se realiza por rampas que se conectan directamente con los caminos frentistas, o por distribuidores tipo diamante donde no haya caminos frentistas. Usualmente, los distribuidores de más alto tipo se proveen en las intersecciones de ciertos arteriales principales. Los distribuidores se tratan en el Capítulo X. . Las autopistas deprimidas son deseables porque reducen los impactos en zonas adyacentes. Sobresalen menos que las autopistas a nivel-de-terreno o elevadas, permiten el cruce de las calles transversales con su pendiente normal y reducen el ruido. Sin embargo, las ventajas tienen que compararse con el creciente costo de proveer el drenaje. Mientras que las obras de drenaje por gravedad a veces son posibles para acomo-dar el caudal de proyecto sin inundar la calzada, puede requerirse una estación de bombeo. Por guías de diseño sobre estaciones de bombeo refiérase al Manual de Drenaje Modelo (3).

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Autopistas VIII.11

. Las estructuras que pasan sobre la autopista deprimida y los muros de sostenimiento -ubicados en la cercana proximidad de los carriles de tránsito- deberían cercarse para impedir la caída o lanzamiento de objetos sobre los vehícu-los pasantes.

Taludes y Muros Los taludes laterales de una autopista deprimida se diseñan de la misma manera que cualesquiera taludes de corte, excepto que la restricción en ancho es un control más probable. . Normalmente, los taludes frontales no se usarán detrás de la banquina en autopistas deprimidas; en tales casos los contrataludes no deberían ser más empinados que 1:3. En zonas desarrolladas, puede ser que no se disponga de espacio para los taludes deseables, particularmente donde haya ramas, y entonces pueden ser necesarios muros de altura total o parcial. Para las autopistas deprimidas son apropiadas varias formas de muros. Los muros pueden construirse de mampostería sólida, hormigón, piedra, paneles prefabricados o metal. Los tipos de muros incluyen cantilever, entramado, cajón, tierra armada y pilotes la-minares. Donde se usen muros de sostenimiento combinados con taludes de tierra, los muros pueden ubicarse al nivel de la plataforma adyacente a la banquina, o sobre la parte exterior de la separación sobre la plataforma deprimida. Los muros de sostenimiento sobre la plataforma son deseables desde el punto de vista del conductor, porque proveen un mayor sentido de amplitud en el nivel de la plataforma. Esta disposición también provee espacio para el almacenamiento de nieve barrida desde los carriles de viaje y banquinas de la autopista. Sin embargo, para el plan general en su relación con la vecindad circundante puede ser más ventajoso si el muro se ubica en el nivel de plataforma con un talud en la parte superior de la sección transversal. Esta disposición permite la utilización de plantas para ocultar las propiedades veci-nas del tránsito vehicular. También permite el mantenimiento más seguro de los taludes y el abatimiento del ruido puede ser más efectivo. Ambos diseños deberían evaluarse para determinar qué es mejor para la situación particular. . Los muros de altura parcial o total no deberían ubicarse más cerca que el borde exterior de la banquina; preferiblemente, 0.6 m detrás.

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VIII.12 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Donde el muro se localice en o cerca del borde de banquina, columnas de puente, postes de iluminación y soportes de señales, no debería sobresalir desde la parte inferior del muro y el contorno de la parte inferior del muro debería tener la forma segura usada en las barreras de hormigón de cantero, como se muestra en la Figura X-5B. Donde se use tal disposición, para minimizar el ángulo de impacto la base del muro no debería ubicarse más allá de aproximadamente 4.5 m desde el borde del carril de tránsito. . Donde el tope del muro de sostenimiento esté al nivel de un camino frentista, desde la cara del parapeto o baranda hasta el borde de la calzada debería haber un ancho de banquina normal, o al menos 1.2 m y preferiblemente 1.8 m. Donde un muro de sostenimiento esté adyacente a un carril auxiliar o rampa, debería ubicarse como para proveer anchos normales de banquina de rampa. En el diseño taludes y muros de sostenimiento se debería verificar la distancia de visibilidad. En alineamiento curvo, los taludes, muros y otras obstrucciones laterales deberían estar suficientemente retirados desde el borde de pavimento para dar la requerida distancia de visibilidad de detención para un vehículo en el carril de tránsito más cerca de la obstrucción.

Sección Transversal Típica La sección transversal de las autopistas deprimidas varía considerablemente al pasar por zonas urbanas y suburbanas. Primariamente está influida por la necesidad de acomodar el número requerido de carriles de tránsito. Un factor importante es la disponibilidad de zona-de-camino, la cual depende de factores tales como el tipo y valor del desarrollo urbano, topografía, condiciones del suelo y drenaje, y la frecuencia y tipos de los distribuidores requeridos. El diseño de la sección transversal debería ser liberal, pero a veces es necesario comprometer ciertos elementos debido a las limitaciones físicas y económicas para ajustar la sección transversal en una zona-de-camino relativamente angosta. Las Figuras VIII-1 a VIII-3 ilustran secciones transversales deprimidas para varias condiciones y el rango aproximado de anchos de los elementos de la sección trans-versal. . A menudo, en las zonas urbanas no es práctico ni necesario mantener un ancho de zona-de-camino uniforme de las autopistas deprimidas.

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Autopistas VIII.13

Los cambios en el patrón de calles, las edificaciones costosas y la curvatura en el alineamiento de la autopista son algunas causas para variar el ancho de la zona-de-camino. En algunos casos, los cambios en los anchos de la zona-de-camino necesitan, o hacen deseable, ajustes en la sección transversal de la carretera. En tales casos, debería mantenerse un equilibrio entre los anchos de los elementos de la sección transversal. En la construcción de nuevas autopistas, los anchos de carril y banquina no están sujetos a ajustes. El ajuste puede ser posible en los anchos de cantero y zona fronteriza, pero la ma-yoría debe realizarse en el ancho de la separación exterior. . Donde la autopista esté cruzada por puentes de calles cercanamente espaciadas, resulta una sección continua de profundidad-total. En las zonas alejadas del centro, donde los cruces de calles separados están am-pliamente separados, usualmente es posible y económico ajustar la rasante para dis-minuir la profundidad del corte entre las estructuras, un enfoque que resulta en una combinación de autopista deprimida y a nivel del terreno. Procediendo así, el diseño de las rampas se simplifica, las cantidades de excavación se reducen, los taludes laterales pueden ser más suaves, y en la zona-de-camino pueden proveerse zonas marginales más anchas al nivel de calle. Generalmente, el resultado es una autopista más agradable. . La Figura VIII-1 muestra una sección transversal típica para un cantero de 3.0 a 3.6 m, carriles de tránsito de 3.6 m y 15 m por cada camino frentista, más la zona fronteriza. El ancho mínimo de cantero de 3.0 a 6.6 m se basa en la suposición de que para autopistas deprimidas la sección definitiva se construye inicialmente. Sin embargo, donde se provea ancho adicional en cantero para una construcción por etapas, el cantero debería ensancharse en múltiplos de 3.6 m (ancho del carril de tránsito).

Figura VIII-1. Sección transversal típica para autopistas deprimidas.

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VIII.14 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Donde no se requieran rampas, la sección de ancho-uniforme debería gradarse para proveer taludes tan planos como sea posible en la zona-de-camino disponible.

Sección Transversal Restringida La Figura VIII-2A muestra una sección transversal típica que permite la construcción de las secciones deprimidas con taludes de tierra en las ubicaciones sin rampas, pero que requiere muros de sostenimiento en las rampas. Las secciones transversales de la Figura VIII-2 incluyen un camino frentista más zona fronteriza de 12 m, carriles de tránsito de 3.6 m y un cantero central de 3.0 a 6.6. La Figura VII-2B muestra una sección de las rampas, desarrolladas en la misma zona-de-camino.

Figura VIII-2. Secciones transversales restringidas para autopistas en desmonte. Los muros pueden ubicarse en varios puntos de la sección transversal, tal como adyacente a la banquina de la autopista, adyacente a la banquina de rampa o en el tope de los taludes, o varias combinaciones de estas ubicaciones. Pueden ser necesarias algunas variaciones en las disposiciones de los muros a los lados izquierdo y derecho de la Figura VIII-2B. Sección Transversal Entre Muros La Figura VIII-3 muestra posibles secciones transversales entre muros para autopis-tas deprimidas. La autopista está continuamente entre muros, con las ramas omitidas.

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Autopistas VIII.15

La Figura VIII-3A muestra una sección entre muros sin voladizos. . En casos especiales donde es obtenible zona-de-camino aún menor, este diseño puede consolidarse más mediante una sección en voladizo con parte del camino frentista sobresaliendo sobre el ancho de banquina de la autopista, como se muestra en la Figura VIII-3B. Mientras su valor puede variar según las restricciones y el diseño seleccionado, la distancia típica del voladizo variará entre 3.0 y 4.2 m. Este tipo de diseño aplicarse en casos especiales donde no puedan evitarse grandes edificios u otros obstrucciones. Una característica especial de este diseño es su efectividad para contener el ruido de la autopista en la plataforma y proteger así a las propiedades adyacentes. . Aunque las secciones transversales restringidas mostradas son aceptables, sólo deberían usarse donde la compra de adicional zona-de-camino sea extremada-mente costosa, o donde se necesite este tipo de sección transversal para preservar el ambiente circundante.

Figura VIII-3. Secciones transversales con muros de sostenimiento en autopistas deprimidas sin rampas.

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VIII.16 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Ejemplos de Autopistas Deprimidas La Figura VIII-4 es una vista aérea de una autopista deprimida de seis-carriles en el distrito central de una gran ciudad. La autopista se adecua bien al sistema de calles existente. Hay un distribuidor direc-cional de cuatro-niveles en el centro superior de la fotografía. En la parte más densamente desarrollada (derecha abajo), la autopista tienen muros de sostenimiento de altura-total y caminos frentistas. En el centro de la fotografía se dispone de suficiente zona-de-camino para usar talu-des en lugar de muros de sostenimiento.

Figura VIII-4. Autopista deprimida.

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Autopistas VIII.17

La Figura VIII-5 es una autopista deprimida en una zona residencial totalmente desarrollada de una gran ciudad. La zona-de-camino es suficiente para usar completamente una sección transversal con taludes. Las rampas diagonales tienen dos carriles de ancho, excepto en los terminales de la autopista. Esta configuración provee almacenamiento fuera de la rampa. Los pasos sobre nivel de carreteras están espaciados a intervalos de cuatro a cinco cuadras.

Figura VIII-5. Autopista deprimida.

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VIII.18 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

. La Figura VIII-6 es una autopista deprimida de cuatro-carriles en el distrito central de una gran ciudad. Las banquinas y rampas tienen un color diferente del color de los carriles principales. Las diferencias en textura y color de las banquinas y rampas, junto con el borde a rayas, son convenientes para el motorista. La barrera de hormigón del cantero, rellena de tierra, contiene plantaciones que pueden mejorar la apariencia estética de la autopista y reducir el problema de encan-dilamiento de los faros. Las plantas del cantero deberían restringirse a las ubicaciones donde las condiciones climáticas y la ausencia de sal esparcida preservan la vida vegetal con un mínimo de mantenimiento. El material insalubre para las plantas no es atractivo y las actividades de manteni-miento periódico que requieren el estacionamiento de vehículos a lo largo de la barrera pueden estorbar las operaciones de tránsito. Las pilas de puente están encerradas por barreras de cantero de hormigón.

Figura VIII-6. Autopista deprimida.

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Autopistas VIII.19

Los puentes atractivos, los muros de sostenimiento texturados y la plantación paisa-jista sobre los taludes de tierra, todo contribuirá a una vía estéticamente agradable. Ninguna luminaria está situada próxima al camino. La luminaria de la derecha está ubicada en el tope de un muro de sostenimiento y en voladizo sobre la plataforma principal. La ubicación de las luminarias mejora la seguridad y apariencia de la autopista. . La Figura VIII-7 muestra una autopista deprimida flanqueada por calles de superficie principales sobre el nivel superior. Los carriles auxiliares de la calle de superficie de la derecha sobresalen parcialmente sobre la banquina de la autopista. Las calles transversales pasan por arriba de la autopista con pendientes a nivel, facilitando así las operaciones sobre las estructuras y en las intersecciones adya-centes.

Figura VIII-7. Autopista deprimida.

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VIII.20 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Autopistas Elevadas (Sobre-Nivel) Características Generales Una autopista elevada puede estar sobre un viaducto o un terraplén. La continua elevación de la autopista puede ser adecuada en niveles de terreno donde la zona-de-camino restringida, napa de agua alta, gran cantidad de servicios públicos subterráneos, patrón de calles cercanas que debe mantenerse, u otras circunstancias hacen indeseable y quizás antieconómica la construcción deprimida. . En los viaductos de las autopistas elevadas se usan varios tipos de estruc-turas. El diseño de estos viaductos está influido por los requerimientos del tránsito, zona-de-camino, topografía, condiciones de la fundación, carácter del desarrollo urbano, requerimientos de distribuidores, disponibilidad de materiales y consideraciones económicas. Quizás, los viaductos sean el tipo más difícil de autopista para ajustar armoniosa-mente en el ambiente. . Las columnas portantes de los viaductos se ubican para proveer razonable separación a cada lado y dejar libres para otro uso zonas a nivel de tierra. Este diseño tiene las ventajas de (1) prácticamente todas los cruces de calles pueden dejarse abiertos con poco o ningún costo adicional, (2) los servicios públicos existentes que cruzan la zona-de-camino de la autopista raramente son molestados, y (3) usualmente puede mantenerse el tránsito de superficie en los cruces de calles durante la construcción con pocos, si alguno, desvíos. El espacio debajo de la estructura puede usarse para el tránsito de calles de superfi-cie, para estacionamiento, o para una línea de transporte público. Si no se necesita para estos propósitos, el área bajo el viaducto tiene un alto valor potencial para la comunidad, para alguna forma de uso de desarrollo conjunto. Este uso puede ser cualquiera de una amplia variedad de tipos, que varían desde te-rrenos para juegos hasta edificios importantes. Inversamente, las desventajas del diseño son los altos costos de mantenimiento de la estructura y su sistema de drenaje cerrado, la susceptibilidad al congelamiento, la dificultad en obtener una apariencia agradable y la posible vigilancia del espacio no desarrollado bajo la estructura. . Una carretera elevada sobre un terraplén debe ser de altura suficiente para permitir que las calles de superficie pasen debajo de ella.

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Autopistas VIII.21

Las autopistas sobre terraplenes son posibles en las zonas suburbanas donde las calles transversales están ampliamente espaciadas y se dispone de ancha zona-de-camino y suelo para terraplén. Usualmente, una sección en terraplén ocurre sobre una autopista de tipos combina-dos en terreno ondulado donde el material de excavación proveniente de las secciones deprimidas se usa para el terraplén. Donde sea necesario, el terraplén puede confinarse mediante muros de altura total o parcial, sobre uno o los dos lados. Las zonas con taludes quedan disponibles para plantaciones que mejoren la apariencia de la autopista. Canteros Centrales Donde la autopista esté sobre un continuo viaducto, generalmente el ancho del cantero central será el mínimo necesario para acomodar las banquinas de cantero y una barrera. Donde la autopista esté sobre un terraplén y el ancho del cantero sea aproximada-mente 9 m o menos, para impedir que los vehículos entren en el cantero y caigan a un río o camino debería considerarse construir un tablero en el cantero entre estructuras intermitentes. Donde se use una barrera de cantero, el tablero también permite la continuidad de la barrera. Ramas y Terminales El diseño de ramas y conexiones para todos los tipos de autopistas se cubre en el Capítulo X; no obstante, aquí se tratan algunos detalles y controles peculiares para secciones elevadas. . Generalmente, las autopistas sobre viaductos se ubican en zonas densamen-te desarrolladas donde los valores inmobiliarios son altos y el espacio limitado. Sin embargo, las varias formas de conexiones de ramas, tales como bucles, diagonales y conexiones semidirectas, son tan adaptables a las autopistas elevadas como a las deprimidas u otros tipos de autopistas. . A pesar del alto costo de las autopistas elevadas, no deberían reducirse las longitudes de los carriles de cambio-de-velocidad. Las longitudes de los carriles de aceleración y desaceleración deberían ajustarse a los requerimientos tratados en el Capítulo X. Los largos carriles de aceleración son especialmente necesarios porque una rama que conduce a una estructura elevada usualmente está sobre una pendiente en subida (rampa) relativamente empinada. Los camiones requieren una distancia considerable para ganar la velocidad de la ca-rretera. . Las áreas de nesgas, gores, en las salidas desde una estructura elevada tienen un alto potencial de accidentes.

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VIII.22 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Parece no haber ninguna forma práctica de diseñar en estos gores un parapeto y una baranda que eliminen completamente la posibilidad de ser golpeados por un vehículo fuera de control. Por lo tanto, el diseño debería proveer tanto espacio en la zona del gore como sea práctico, no sólo para recuperación, sino también para permitir la instalación de un dispositivo de amortiguación de impactos. Caminos Frentistas Generalmente, los caminos frentistas nuevos adyacentes a las autopistas en viaducto no son necesarios porque usualmente la red de calles locales no es mo-lestada. Usualmente, las calles paralelas y transversales son adecuadas para proveer la circulación local y el acceso; sin embargo, los caminos frentistas pueden ser necesa-rios para usarlos con autopistas en terraplén, para proveer adecuada circulación y accesos locales. Los caminos frentistas se tratan en el Capítulo IV, donde se dan sus características generales y se desarrollan sus valores de diseño. Separación hasta la Línea de Edificación La separación lateral mínima entre un viaducto de autopista y los edificios adyacen-tes puede ser un elemento significativo de la sección transversal. Donde los edificios están cerca de la plataforma, los factores principales son: (1) espacio de trabajo para mantenimiento y reparaciones de las estructura o edifi-cios, (2) espacio para impedir el daño por esparcimiento de agua y sal, (3) espacio protector contra el posible daño por fuego, y (4) espacio para escaleras y otros equipos contra-incendio para alcanzar desde la calle los pisos superiores de los edificios. Donde el alineamiento sea curvilíneo, las separaciones de los edificios deberían ser suficientes como para asegurar la adecuada distancia de visibilidad de las señales. . Todos estos requerimientos de espacio son razonablemente bien satisfechos mediante una separación de 4.5 a 6.0 m. Tal separación provee un razonable -pero cerca del mínimo- espacio para manteni-miento, reparación, construcción o reconstrucción de los edificios y el viaducto; impide el daño a la estructura desde un incendio de edificio -o a los edificios desde un vehículo incendiado- y permite la elevación y uso de escaleras y algún equipa-miento contra incendios. Sin tal separación, se estorbaría el uso de algún equipamiento contra incendio, tal como escaleras mecánicamente elevadas. Algunas de estas unidades podrían operar desde la autopista elevada.

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Autopistas VIII.23

. Usualmente, las plataformas directamente debajo de la estructura son necesarias para la acomodación del tránsito de superficie, pero los elementos de sus secciones transversales no se consideran como control donde la zona-de-camino existente determina la sección de estructura. Sección Transversal Típica Los anchos de las secciones de autopista elevada varían considerablemente, como también los anchos de la zona-de-camino en la cual se desarrollan. Para las autopistas elevadas sobre terraplenes, los anchos totales requeridos son aproximadamente los mismos que para autopistas deprimidas. Las autopistas elevadas sobre estructuras pueden sobresalir sobre las plataformas laterales o veredas, pero las plataformas laterales o veredas también pueden sobresalir sobre las autopistas deprimidas. Una ventaja de las autopistas elevadas sobre los viaductos es que el espacio bajo la estructura puede destinarse a calles, estacionamiento u otros propósitos. El espacio sobre una autopista deprimida también puede dedicarse a estos propósi-tos, pero sólo a considerable costo adicional. . La diferencia de cotas entre la calle local y la autopista elevada, excepto en la Figura VIII-8B, es aproximadamente 6.0 m. La separación vertical entre la calle local y el puente de la autopista varía con los requerimientos legales de los varios Estados, pero usualmente varía desde 4,3 hasta 5.0 m. Donde se pase sobre un ferrocarril, usualmente se requiere una separación vertical de 6.6 m, lo cual hace necesario tener la rasante de la autopista elevada alrededor de 8.4 m sobre los rieles. La altura vertical -otra que la determinada en las separaciones de calles o ferroca-rriles- está determinada por la cota de terreno y la rasante de la autopista. En las rampas, es ventajoso tener el viaducto tan bajo como sea posible. El costo de construcción inicial, y el costo y facilidad de operación de los vehículos que usan las rampas son favorecidos por los viaductos bajos. Donde pueda desarrollarse graciosamente, estos factores combinados pueden justificar una rasante de autopista ondulada; sin embargo, debería evitarse el efecto montaña rusa. Donde una rasante de viaducto tenga una separación menor que unos 3.0 m desde el lado inferior de la estructura hasta el suelo, usualmente será mejor alterar el diseño para proveer muros de sostenimiento y terraplén, a menos que el espacio inferior pueda usarse para otros propósitos, tal como un estacionamiento fuera-de-calle.

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VIII.24 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Autopistas en Viaducto Sin Rampas La Figura VIII-8 muestra secciones transversales típicas de autopistas elevadas sin rampas sobre las estructuras. Las suposiciones siguientes se aplican a todas las secciones transversales. 1. Todo es espacio debajo de la estructura está disponible para calles de

superficie u otro uso comunitario. 2. El ancho de carril es 3.6 m. 3. El ancho de parapeto es 0.6 m. 4. El ancho de banquina para cuatro carriles es 3.0 m a la derecha y 1.2

m a la izquierda; para seis y ocho carriles, el ancho de banquina es 3.0 m a derecha e izquierda.

5. El ancho de cantero es 3.0 m para cuatro carriles y 6.6 m para seis y ocho carriles.

6. La separación mínima entre estructura y línea de edificación es 4.5 m. Para la Figura VIII-8B, la separación mínima sería 6.0 m.

En la Figura VIII-8A, el voladizo permite proveer calles de superficie fuera de las líneas de columnas, y el área entre las columnas puede usarse para tránsito vehicu-lar, transporte público o estacionamiento. . Donde sea impracticable obtener los necesarios anchos de zona-de-camino, puede ser posible convertir la estructura normal de dos sentidos y un nivel en una de dos niveles. El diseño de doble-tablero de la Figura VIII-8B no es un tipo común, pero se adapta a zonas-de-camino angostas, particularmente donde se requieran pocas rampas. Las estructuras de doble-tablero tienen la desventaja de las largas rampas estructu-rales para el necesario cambio de cota desde la plataforma tope hasta las calles locales de la ciudad. Las estructuras de doble-tablero también pueden adaptarse donde no sea posible continuar la autopista como una estructura de tablero-único debido a grandes edificios, o por otras razones. La conversión a construcción de doble-tablero a través de tales áreas confinadas puede ser la única solución. . A veces, una autopista elevada se construye en dos estructuras de un sentido, como se muestra en las Figuras VIII-8C y VIII-8D. Las estructuras pueden estar separadas por una o más cuadras de la ciudad. La estructura puede ser de una sección de dos-columnas, como en la Figura VIII-8D, lo cual depende de la disposición de las calles debajo de la estructura y otros contro-les.

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Autopistas VIII.25

Figura VIII-8. Secciones transversales típicas para autopistas urbanas en estructuras

sin rampas. Autopistas en Viaducto de Dos-Sentidos con Rampas Generalmente, las autopistas elevadas se desarrollan en un único-nivel con estructu-ras de dos sentidos, de las cuales la sección básica se muestra en la Figura VIII-8A. Las disposiciones de las secciones transversales para las autopistas elevadas sobre estructuras con rampas y caminos frentistas se ilustran en la Figura VIII-9. Las dimensiones siguientes se usan para ilustración general: Ancho cantero 3.0 a 6.6 m Ancho carril 3.6 m Ancho banquina derecha: Cuatro-carriles 3.0 m Seis y ocho-carriles 3.0 m Ancho banquina izquierda Cuatro-carriles 1.2 m Seis y ocho-carriles 3.0 m Ancho parapeto 0.6 m Separación entre estructura y línea de edificación 4.5 m

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VIII.26 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Figura VIII-9. Secciones transversales para autopistas elevadas en estructuras, con

caminos frentistas El ancho de zona-de-camino puede variar considerablemente. El elementos más flexible es la separación exterior. . Una sección elevada sobre estructura tiene gran flexibilidad en la disposición de la zona-de-camino. En ubicaciones apretadas donde no se proveen rampas, los caminos frentistas pueden curvarse bajo una sección en voladizo de la estructura, como se muestra en la Figura VIII-9B. En estas ubicaciones, la mínima separación a la línea de edificación puede proveer espacio suficiente para los caminos frentistas. . Donde no sea necesario angostar el ancho de la zona-de-camino antes y detrás de las rampas, es posible obtener una separación liberal entre la estructura y la línea de edificación. Como resultado, puede haber espacio para un cinturón verde, espacio para estacio-namiento fuera de la calle frentista, o una zona fronteriza más amplia y el camino frentista. Autopistas Sobre Terraplén Las autopistas elevadas sobre terraplenes de suficiente altura como para permitir que las calles de superficie pasen bajo ellas, se ajustan donde el terreno es ondulado y la zona-de-camino suficientemente ancha para tender taludes paisajísticamente agradables. . La Figura VIII-10 muestra secciones transversales típica y restringida.

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Autopistas VIII.27

Las mitades izquierdas de las secciones ilustran las separaciones exteriores sin ram-pas dentro del mismo ancho de zona-de-camino. La diferencia de cota entre el camino frentista y la plataforma directa es aproxima-damente de 6.0 m. La sección provee anchos de cantero de 3.0 a 6.6 m, anchos de carriles de 3.6 m y anchos de banquinas derechas de 3.0 m. . La separación exterior puede permitir el uso de taludes de tierra en ubicacio-nes sin rampas, pero en las rampas se requieren muros de sostenimiento. Generalmente, los taludes de terraplén mayores que 1:3 requerirán una barrera late-ral. Mediante la omisión de los caminos frentistas y el uso de secciones entre muros, los anchos pueden reducirse a valores que se aproximen a los de las estructuras eleva-das sobre viaductos. Puede ser necesario el tratamiento especial de los muros, o la plantación de árboles y arbustos para hacerlos estéticamente más agradables.

Figura VIII-10. Secciones transversales para autopistas elevadas en terraplén.

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VIII.28 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Ejemplos de Autopistas Elevadas (Sobre-Nivel) La Figura VIII-11 muestra una autopista en viaducto de cuatro-carriles sobre un alineamiento curvo ubicado adyacente al distrito comercial de una ciudad. La autopista está emplazada para minimizar la afectación de tierra. No se alteraron las calles transversales existentes. En la parte superior de la fotografía la sección de autopista cambia de viaducto a terraplén.

Figura VIII-11. Autopista en viaducto.

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Autopistas VIII.29

La Figura VIII-12 muestra el distribuidor de dos autopistas en viaducto, sobre una zona de industria liviana ubicada a lo largo del frente de un río. Ambas autopistas tienen un diseño de dos-estructuras con un cantero central abierto. Las columnas de hormigón armado soportes de los tableros de dos-vigas comple-menten la abertura de la zona de tierra.

Figura VIII-12. Autopista en viaducto

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VIII.30 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

. La Figura VIII-13 muestra una autopista en viaducto de dos-niveles en una zona densamente desarrollada de una gran ciudad. No se proveen caminos frentistas continuos a lo largo de este segmento de autopis-ta. La autopista está construida sobre una zona-de-camino mínima.

Figura VIII-13. Autopista en viaducto de dos-niveles.

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Autopistas VIII.31

. La Figura VIII-14 muestra una autopista en terraplén de ocho-carriles que pasa por una zona residencial de una gran ciudad. Las banquinas, canteros centrales y rampas contrastan en color de los carriles principales. El distribuidor al centro a la izquierda de la fotografía comprende rampas desprendi-das desde la calle transversal, a veces llamadas ramas laterales.

Figura VIII-14. Autopista en terraplén.

El uso de rampas laterales ahorra zona-de-camino en las calles principales y traslada las conexiones de las rampas afuera del distribuidor direccional principal, parcial-mente mostrado arriba a la izquierda de la fotografía. Sin embargo, los desprendimientos de ramas pueden ser objeto de movimientos equivocados en las rampas de salida cuando se conectan a caminos frentistas o calles de dos-sentidos.

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VIII.32 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

. La Figura VIII-15 muestra una autopista en terraplén construida con mínimos taludes de tierra en una zona predominantemente residencial de una gran ciudad. En este segmento de autopista no se proveen rampas de acceso a los caminos frentistas para minimizar la alteración de la vecindad.

Figura VIII-15. Autopista en terraplén.

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Autopistas VIII.33

. La Figura VIII-16 es una vista del lado inferior de una autopista en viaducto de estructura única. Las suaves líneas del lado inferior del viaducto son estéticamente agradables. Las pilas abocinadas, como también la vegetación a los costados del camino contribuyen a la buena apariencia. En la época de la fotografía, se estaba terminando la construcción.

Figura VIII-16. Vista inferior de una autopista en viaducto. . La Figura VIII-17 es una vista lateral de una rampa de entrada a una autopista elevada. Los muros texturados, la plantación seleccionada, las pilas ahusadas y las suaves líneas de la estructura com-binan con el desarrollo residencial adyacente.

Figura VIII-17. Vista lateral de rampa de entrada a una autopista

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VIII.34 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Autopistas a Nivel-de-Terreno Características Generales . Muchas autopistas de longitudes sustanciales se construyen esencialmente a nivel-de-terreno. A menudo, este diseño se usa en terreno plano y a lo largo de ferrocarriles y cursos de agua. Las autopistas a nivel-de-terreno son también adecuadas en las zonas suburbanas donde las calles transversales están ampliamente espaciadas. Una característica principal es que la rasante cambia en cada camino transversal de modo que pase sobre o bajo la autopista. Estas autopistas tienen muchas de las características de las autopistas rurales. Generalmente, las sustanciales longitudes de autopistas a nivel-de-terreno no son posibles en zonas altamente desarrolladas dado que los perfiles de los caminos transversales no pueden alterarse sin grave impacto sobre la comunidad. Los cambios de rasante de las calles transversales se tratan en la sección Autopistas Tipo-Combinación en este capítulo. . Donde la autopista a nivel-de-terreno siga el damero de la ciudad, usualmente es deseable proveer caminos frentistas continuos de un-sentido, para servir como un medio de conexión de las calles que no son llevadas a través. Sin embargo, habrá situaciones donde los caminos frentistas de dos-sentidos pueden ser el único medio de mantener el servicio local, aunque son menos deseables que los caminos frentistas de un-sentido. Usualmente, las autopistas a nivel-de-terreno se emplean en las secciones alejadas del centro de las zonas metropolitanas donde la zona-de-camino no es tan cara como en las zonas céntricas. Como resultado, se amplían los anchos de los elementos variables -canteros, se-paraciones exteriores y zonas fronterizas- para incrementar la seguridad y apariencia de la autopista. Sección Transversal Típica Las Figuras VIII-18 y VIII-19 muestran secciones típicas de autopistas a nivel-de-terreno con y sin caminos frentistas. Donde inicialmente sólo se provean cuatro o seis carriles, puede ser deseable pro-veer la misma zona-de-camino propuesta para la construcción de seis y ocho carriles. En estas situaciones, el cantero debería ensancharse mediante múltiplos de 3.6 m, con anticipación a la necesidad de carriles adicionales. Este paso simplifica la instalación de carriles adicionales.

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Autopistas VIII.35

El costo sería nominal y habría una mínima alteración del tránsito. . La Figura VIII-18 muestra secciones transversales típicas para autopistas a nivel-de-terreno. La Figura VIII-18A ilustra una sección con caminos frentistas y la Figura VIII-18B una sin caminos frentistas. Donde se disponga de zona-de-camino adicional, las separaciones exteriores y zonas fronterizas deberían ensancharse para proveer cinturones verdes estética-mente agradables y aislar la autopista de la zona circundante. Donde las rampas se conecten con los caminos frentistas, el ancho de las separa-ciones exteriores debería incrementarse para permitir el liberal diseño de la rampa y sus terminales.

Figura VIII-18. Secciones transversales típicas para autopistas a nivel-de-terreno. . Donde se disponga de suelo para terraplenes y el ancho de la sección transversal sea suficiente para construir taludes atravesables con seguridad, puede ser deseable una berma de tierra en el cantero central, separación exterior o zona fronteriza. La berma de tierra protege la autopista de la vista, disminuye los ruidos de la carre-tera y las zonas adyacentes y minimiza el resplandor de los faros. Deben hacerse adecuadas provisiones de drenaje para asegurar que el agua no inunde la zona de banquina. Sección Transversal Restringida La Figura VIII-19 ilustra secciones transversales restringidas de autopistas a nivel-de-terreno. Específicamente, la Figura VIII-19A muestra una sección transversal restringida con un camino frentista de dos-sentidos.

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VIII.36 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Figura VIII-19. Secciones transversales restringidas para autopistas a nivel-de-

terreno La Figura VIII-19B muestra la sección transversal restringida sin caminos frentistas. Con secciones restringidas, el cantero central y la separación exterior deberían pa-vimentarse. En estos canteros angostos se requiere una barrera de cantero. Con caminos frentistas de dos-sentidos es deseable proveer una barrera en la sepa-ración exterior en lugar de un cerca de control de acceso. Preferiblemente, la barrera debería ubicarse cerca del camino frentista para permitir un espacio de recuperación fuera de las banquinas de la autopista. Donde no haya fuentes fijas de iluminación, puede ser deseable una pantalla contra encandilamiento en la separación exterior. . La Figura 20 es un ejemplo de una autopista a nivel-de-terreno de seis-carriles sin caminos frentistas en una zona-de-camino restringida. El cantero angosto comprende dos banquinas pavimentadas de 3.0 m y una barrera de hormigón. Se ensanchó la barrera para acomodar las instalaciones de iluminación a doble mástil, las cuales iluminan ambas plataformas.

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Autopistas VIII.37

Figura VIII-20. Autopista a nivel-de-terreno, zona-de-camino restringida sin caminos

frentistas.

Autopistas Tipo-Combinación Características Generales En muchos casos, las autopistas son, en parte, deprimidas, elevadas y a nivel-de-terreno. Las variaciones y combinaciones de estos tipos se tratan en esta sección. Las autopistas tipo-combinación resultan de variaciones en la rasante o sección transversal. El tratamiento siguiente se agrupa sobre la base de estas dos condiciones de control. Control de Rasante . Terreno ondulado. La planialtimetría típica de una autopista tipo-combina-ción se muestra en la Figura VIII-21. La rasante se desarrolla con ventaja mediante los pasos bajo-nivel de algunas calles transversales y alto-nivel en otras. Generalmente, la vía no está ni deprimida ni elevada, aunque por cortas longitudes corporiza los principios de diseño de carreteras totalmente deprimidas o totalmente elevadas.

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VIII.38 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Figura VIII-21. Control de rasante-terreno ondulado autopista tipo-combinación.

Por ejemplo, en A y C la vía está deprimida, en B está elevada sobre un terraplén y en cada extremo de la ilustración se aproxima a una sección a nivel-de-terreno. . Entre A y C la plataforma es de sección transversal fija con un cantero angosto, sección impuesta por las restricciones laterales y el costo del movimiento de suelos. Cerca de cada extremo de la ilustración la rasante y la sección transversal son va-riadas para ajustarlas al terreno transversalmente inclinado y a controles menos rí-gidos, con una rasante de línea central independiente diseñada para cada plataforma de un-sentido. Este tipo general de diseño, el cual se aproxima al carácter de una autopista rural, debería considerarse en terreno ondulado dondequiera que se disponga de zona-de-camino. . Terreno plano. Una variación de una autopista tipo-combinación en terreno plano se ilustra diagramáticamente en la Figura VIII-22. Entre las estructuras de separación de niveles, la rasante de la carretera sigue estrechamente el terreno existente. La autopista pasa sobre-nivel las calles transversales importantes mediante la ondulación de la rasante hasta la altura requerida sobre las calles de superficie o, donde es posible, los cruces de calles son llevados sobre la autopista como en A.

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Autopistas VIII.39

Figura VIII-22. Control de rasante-terreno plano autopista tipo-combinación.

. Este diseño se ajusta al terreno plano donde las condiciones del suelo y agua superficial o la densa concentración de servicios públicos subterráneos impiden la depresión de la autopista en cualquier gran extensión debajo del terreno existente, o donde la construcción de un viaducto continuo es demasiado costosa, o por otras ra-zones objetable. La disposición permite la provisión de rampas paralelas o diagonales entre las sepa-raciones de nivel. Donde se pasen sobre-nivel varias calles transversales cercanamente espaciadas, resulta una rasante tipo montaña rusa, la cual es objetable, particularmente donde la carretera está en recta. En carreteras curvilíneas, la objeción de un perfil montaña rusa disminuye en cierto grado porque los conductores no pueden ver adelante más que una o dos separa-ciones de nivel. Además de la pobre apariencia resultante de la distorsión visual, una sucesión de tales puntos altos y bajos pueden molestar a los conductores cuando ven dos o más separaciones de nivel adelante. Un vehículo que se mueve adelante puede desaparecer en estas depresiones ciegas y reaparecer de nuevo. La rasante debería diseñarse para eliminar las depresiones que pudieran limitar la distancia de visibilidad recomendada. También debe tenerse cuidado en diseñar una rasante ondulada para asegurar la obtención de la adecuada distancia de visibilidad de las rampas de salida.

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VIII.40 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Donde el tránsito de camiones es denso, para impedir la cola de vehículos en la base de los cambios de pendiente son deseables pendientes de aproximadamente 2 por ciento. . La autopista sobre un terraplén puede llevarse arriba de una calle transversal con una estructura convencional de separación de niveles (como en B de la Figura VIII-22) o sobre una estructura relativamente larga (como en C). La disponibilidad de material de terraplén y las condiciones del suelo podrían ser un control. La depresión de las calles transversales unos pocos metros debajo de la superficie de terreno y la elevación de la rasante de la autopista unos pocos metros sobre el nivel del terreno entre las separaciones minimizará la general subida y caída, y suavizará el perfil ondulado. Adicionalmente, la rasante puede mejorarse mediante la elevación de algunas calles transversales para pasarlas sobre la autopista. Las mínimas distancias de control para separación de niveles se tratan en el Capí-tulo X. Control de Sección Transversal Los ejemplos de la Figura VIII-23 también se consideran como una carretera tipo-combinación, pero aquí la influencia primaria sobre el diseño es la sección trans-versal. Usualmente, estos diseños especiales se aplican a longitudes relativamente cortas para cumplir condiciones específicas. . La Figura VIII-23 ilustra un diseño donde una plataforma de la autopista está sobre y la otra debajo del terreno existente. En efecto, es una vía de un- sentido deprimida y una vía de un-sentido elevada, separadas en cota para permitir que las calles transversales pasen por un nivel intermedio (superficie). Esta disposición puede ser adecuada donde la zona-de-camino no es suficientemen-te ancha para una vía de dos-sentidos elevada, o una vía de dos-sentidos deprimida, y donde una estructura elevada de dos-niveles sobre el terreno podría ser objetable. Donde se provean rampas, se requerirá zona-de-camino más ancha. . Una zona de la ciudad dejada sin desarrollar debido al terreno extremada-mente empinado podría servir como una ubicación posible para una sección de autopista. Puede emplearse un diseño especial con secciones parcialmente elevadas y parcial-mente entre muros en niveles escalonados, como se muestra en la Figura VIII-23B. También puede usarse una variedad de otros diseños, incluyendo una estructura de tablero de dos-sentidos y un-nivel, o una sección de corte-y-terraplén de dos-senti-dos y un nivel retenida por muros.

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Autopistas VIII.41

Figura VIII-23. Control de sección transversal autopista tipo-combinación.

El diseño seleccionado podría depender de la pendiente del terreno, condiciones del suelo y ancho de zona-de-camino. Pueden encontrarse dificultades en las calles transversales con probabilidad de tener pendientes empinadas, pero usualmente las zonas de tal topografía tienen pocas calles transversales. . En la Figura VII-23 se muestra otra variación de una autopista tipo-combinación compuesta de una calzada directa en el nivel de superficie y de otra sobre una estructura elevada. Este diseño se puede aplicar a lo largo de la parte de una ciudad que da al mar o a un ferrocarril donde la zona-de-camino es relativamente angosta y donde no hay calles transversales.

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VIII.42 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

El acceso hacia y desde el pavimento directo de un-sentido en el nivel de superficie sobre la derecha se provee directamente en las calles que cruzan el camino frentista a la izquierda. El acceso hacia y desde la plataforma elevada está provisto por rampas laterales que pasan por arriba del camino frentista de la izquierda. Ejemplos de Autopistas Tipo-Combinación La Figura VIII-24 muestra una autopista tipo-combinación de ocho-carriles en una zona residencial densamente desarrollada de una gran ciudad. La rasante de la autopista cambia suavemente de secciones en terraplén a seccio-nes de corte de modo que el perfil armoniza con el sistema de calles locales. . La Figura VIII-25 muestra una autopista tipo-combinación de seis-carriles por una zona suburbana en desarrollo (la autopista no está abierta al tránsito). Los alineamiento horizontal y vertical son de altos estándares. En el distribuidor, en el centro abajo de la fotografía, el perfil de la autopista ondula sobre la calle transversal a nivel de terreno. Las rampas están liberalmente diseñadas. Las rampas de entrada y de salida son de dos carriles de ancho en la calle transver-sal para proveer capacidad adicional y mejorar las condiciones de operación. . La Figura VIII-26 muestra una autopista de seis-carriles en una zona-de-cami-no muy angosta, por una zona densamente desarrollada de una gran ciudad. La estructura provista en voladizo de cuatro-niveles es similar a la de la Figura VIII-23B. Los segundo y tercer niveles llevan las plataformas direccionales de la autopista. El nivel superior es un paseo, el cual resalta el valor de los edificios de departa-mentos adyacentes y protege contra el ruido del tránsito. En nivel de terreno sirve al tránsito local.

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Autopistas VIII.43

Figura VIII-24. Autopista tipo-combinación

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VIII.44 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Figura VIII-25. Autopista tipo-combinación

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Autopistas VIII.45

Figura VIII-26. Autopista de cuatro-niveles en voladizo.

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VIII.46 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

Diseños de Autopistas Especiales Plataformas de Flujo-Reverso Las condiciones especiales pueden sugerir el uso de plataformas de flujo-reverso como una parte del diseño de autopista, el cual usualmente se realiza mediante la ubicación de una plataforma separada reversible dentro del área normal de cantero, como se muestra en la Figura VIII-27A. Hay ventajas y desventajas en las plataformas de flujo-reverso. Las plataformas de flujo-reverso proveen una oportunidad para una operación más suave de los motoristas, pero durante mucho tiempo pueden tener capacidad ociosa debido al limitado número de puntos de acceso. Los costos de construcción, mantenimiento y operación para una autopista con una calzada de flujo-reverso también pueden diferir considerablemente de los de una au-topista convencional. Una plataforma separada de flujo-reverso debería considerarse cuando (1) la distribución por sentidos durante las horas pico está sustancialmente desequi-librada (por ejemplo, partición de 65:35 por ciento) y los volúmenes de tránsito requieren una vía convencional con más de ocho carriles de ancho, (2) los controles de diseño y las limitaciones de zona-de-camino son tales que no es posible la provisión de dos o más vías en zonas-de-camino separadas, y (3) una parte considerable del tránsito en el sentido predominante durante las horas pico está destinada a una zona entre la parte central de la ciudad -u otra de desa-rrollo concentrado- y las afueras de la ciudad; es decir, un alto porcentaje del tránsito de la hora pico viaja una larga distancia entre los puntos principales de origen y destino con poca o sin necesidad de intercambio intermedio. . En algunas grandes zonas metropolitanas, la demanda puede ser suficiente-mente grande como para justificar el uso de una plataforma reversible exclusivamen-te para ómnibus u otros vehículos de alta-ocupación. . El ancho de zona-de-camino requerido por una autopista tipo-flujo-reverso no es muy diferente del requerido por una autopista de tipo-convencional que sirva a un volumen de tránsito equivalente. En efecto, con las dimensiones mostradas en la Figura VIII-27B la zona-de-camino requerida por una autopista reversible tres-dos-tres es la misma que la requerida por una autopista convencional de 10-carriles con un cantero de 7.2 m. La sección transversal de la Figura VIII-27B usa banquinas totales derecha e izquierda sobre la plataforma de flujo-reverso porque lleva tránsito de un-sentido en sentidos diferentes, durante horas diferentes.

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Figura VII-27. Secciones transversales típicas para operación de flujo-reverso. . En las autopistas radiales del distrito comercial céntrico puede ser deseable proveer un sistema separado de colección y distribución para la plataforma reversi-ble. Los sentidos de las plataformas normales deberían servir al tránsito directo y a los distribuidores autopista-autopista. Sólo la plataforma reversible conectaría directamente a las calles del distrito céntrico. Esta disposición realzaría la utilidad de la plataforma reversible para la operación de los ómnibus expresos. . Se necesitan adecuados terminales de plataformas de flujo-reverso para transferir tránsito entre la sección de carretera con carriles de flujo-reverso y la sección de autopista convencional o el sistema de calles locales. Usualmente, una sección de plataforma reversible termina mediante la transición de tres plataformas a dos plataformas de sentido normal, como se muestra en la Figura VIII-28A. En algunos casos, la sección reversible termina en un bifurcación principal y la dis-posición terminal puede ser similar a la mostrada en la Figura VIII-28B o Figura VIII-28C. . Como se ilustra en la Figura VIII-28A, el extremo de la plataforma reversible tiene forma de Y, y conexiones de entrada y salida sobre el lado del cantero de las plataformas normales. La conexión de entrada que conduce a la plataforma reversible es relativamente fácil de proveer y usualmente no hay problemas operacionales en este punto.

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Figura VIII-28. Terminales de plataforma reversas diagramáticas. Sin embargo, la conexión de salida desde las plataforma reversible requiere la cuida-dosa consideración de muchos factores para impedir indeseables situaciones de entrecruzamiento y retrocesos durante los flujos pico. Como mínimo, las conexiones deberían diseñarse como bifurcaciones principales de 350 a 600 m de largo. Preferiblemente, los carriles adicionales deberían proveerse sobre la plataforma normal detrás del punto de empalme hasta la siguiente salida, o salidas, o por una distancia de 750 a 1000 m. Tales carriles proveerán un entrecruzamiento adecuado.

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. Donde haya una salida prominente desde los carriles directos en la vecindad de la terminal de la plataforma reversible, ésta debería terminarse después de esa salida. Inversamente, donde haya una entrada prominente cerca de la terminal, ésta debería ubicarse antes de la entrada. Esta disposición minimiza la congestión y elimina los conflictos de entrecruzamiento. Donde los carriles reversibles terminan en una bifurcación principal de la autopista, la disposición de estructura-única mostrado en la Figura VIII-28B requeriría entrecru-zamiento para el tránsito que entra o sale desde la plataforma reversible. Este requerimiento no es deseable si los movimientos de entrecruzamiento son muchos. Tales diseños pueden no dar origen a considerables problemas operacionales. Cuando se use la disposición de estructura-única, los carriles reversibles deberían extenderse a lo largo de una rama de la bifurcación. Este diseño elimina el entrecruzamiento pero niega acceso desde los carriles reversi-bles hacia la otra rama. Cuando tal disposición no sea compatible con los deseos del tránsito, el entrecruza-miento puede eliminarse mediante la provisión de otra estructura y el diseño de la terminal como se muestra en la Figura VIII-28C. . Los dispositivos usados para controlar el tránsito en las terminales de una plataforma de flujo-reverso incluyen señales de mensajes variables, marcas del pavimento, luces de advertencia y barricadas operadas mecánica y electrónicamente en cada terminal de la plataforma de flujo-reverso, y en las terminales de ramas intermedias. Tales dispositivos han estado bajo desarrollo por años y ahora se están evaluando varios tipos de instalaciones en operación. . La Figura VIII-29 muestra una autopista de cuatro carriles de tránsito en cada sentido y dos carriles reversibles en el centro. Durante las horas de apuro de la mañana y la noche, la autopista tiene la capacidad de una vía de 12-carriles. Sobre el lado derecho de la autopista hay una salida de dos-carriles desde la plata-forma normal ubicada antes de la terminal de salida sobre la plataforma reversible. El pesado movimiento de salida desde la plataforma normal aliviana el tránsito en la terminal de la plataforma reversible. Sobre el lado izquierdo de la autopista hay una entrada de dos-carriles hasta la plata-forma normal corriente abajo de la entrada a la plataforma reversible. Así, la plataforma reversible quita considerable flujo de tránsito directo de la plata-forma normal y este decrecimiento del tránsito resulta en un convergencia más fácil en la entrada de dos-carriles.

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Figura VIII-29. Autopista de flujo reverso 4-2-4. El terminal reversible en el medio de la fotografía es un ejemplo de la terminal común en forma de Y, similar a la mostrada diagrámaticamente en la Figura VIII-28A. . La Figura VIII-30 muestra una sección de flujo-reverso de tres-dos-tres carri-les en una zona suburbana. La plataforma de flujo-reverso es de 7.2 m de ancho y tiene banquinas de 3.0 m a la derecha y de 1.8 m a la izquierda. Cada separador entre la plataforma de flujo reverso y la plataforma normal es de 1.2 m de ancho. En cada separador hay una barrera de 0.6 m de ancho.

Figura VIII-30. Autopista de flujo reverso 3-2-3.

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Autopistas Duales-Divididas Donde se requieran más de ocho carriles directos y la distribución por sentidos esté suficientemente equilibrada de modo que la plataforma reversible no es aplicable, una autopista dual-dividida formada por dos plataformas de un-sentido en cada senti-do puede ser la vía óptima. Las cuatro plataformas están dentro de las líneas de control-de-acceso. Este tipo de sección transversal es a veces referida como dual-dual. Usualmente, las plataformas exteriores de la autopista sirven a todo el tránsito de intercambio, pero pueden también servir a una parte sustancial del tránsito directo. Por ejemplo, a todos los camiones se le podría requerir el uso obligatorio de sola-mente las plataformas exteriores. Según el carácter del tránsito y las condiciones de los cruces son posibles varias disposiciones. . Usualmente, las autopistas duales-divididas funcionan suavemente. Llevan eficientemente volúmenes de tránsito extremadamente altos. Los motoristas que usan las plataformas interiores están separados de los movimien-tos de entrecruzamiento en los distribuidores frecuentemente espaciados y los vehículos descompuestos en la plataforma interior o exterior pueden ser rápidamente conducidos a una banquina mediante el cruce de un número mínimo de carriles. . La construcción de duales-divididas puede ser la solución más práctica para ensanchar una autopista existente donde los volúmenes de tránsito presentes son tan grandes que no podría tolerarse la interrupción del tránsito durante la recons-trucción completa. Donde la necesidad futura pueda preverse y la necesaria zona-de-camino reservar-se, es posible desarrollar una vía dual-dividida en dos etapas. . Las vías duales-divididas también presentan desventajas. La amplia extensión de pavimento y los grandes volúmenes de tránsito pueden tener una influencia perjudicial sobre una comunidad establecida y tender a cortar la continuidad de la zona. El sistema dual-dividido reduce la flexibilidad para distribuir el tránsito y, como resultado, puede experimentarse la despareja distribución del tránsito entre los carriles. Debido a los requerimientos de otros canteros, barreras de cantero y adicionales banquinas pavimentadas en una vía dual-dividida, los costos de zona-de-camino, construcción y mantenimiento pueden ser mayores que los de una vía normal dividida con igual número de carriles.

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. Las disposiciones de la plataforma para una autopista dual-dividida son cuatro-cuatro-cuatro-cuatro, tres-tres-tres-tres, tres-dos-dos-tres, dos-tres-tres-dos, u otra combinación adecuada de carriles. Las secciones transversales típicas serían comparables a las descritas previamente para varios tipos de autopistas con caminos frentistas, excepto que hay cuatro, en vez de dos, plataformas principales. Cada uno de los canteros exteriores podría tener una barrera de cantero y banquinas totales en cada lado. . La Figura VIII-31 muestra un trazado diagramático para una autopista dual-dividida. Todas las conexiones de los distribui-dores se hacen hacia las plataformas exteriores. Las conexiones de transferencia intermedia se muestran entre las plataformas interiores y exteriores de modo que el tránsito sobre las plataformas interiores pueda usar los distribuidores. El número de tales conexiones de transferencia debería mantenerse en un mínimo; un conjunto que sirva a varias distribuidores sucesivos.

Debería haber un espaciamiento de 750 m o más entre el terminal de una conexión de transferencia y una rama de salida. Debe verificarse la adecua-ción de todas las longitudes de entrecruzamiento.

Figura VIII-31. Autopista dual-dividida

diagramática.

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. La Figura VIII-32 es un ejemplo de una autopista dual-dividida con una dispo-sición de plataforma cuatro-tres-tres-cuatro, más caminos frentistas. Por el cantero transita un transporte público rápido de rieles. Los peatones tienen acceso a la estación de transporte público desde la calle trans-versal. Todas las conexiones de ramas se hacen hacia las plataformas exteriores.

Figura VII-32. Autopista dual-dividida con disposición de plataforma 4-3-3-4. Vías Colectoras-Distribuidoras Una disposición que tiene elementos de sección transversal similares a los de la autopista dual-dividida es el sistema colector-distribuidor (C-D). El propósito de una vía colectora-distribuidora es eliminar el entrecruzamiento y reducir el número de puntos de ingresos y egresos en las plataforma directas, mientras se satisface la demanda por acceso hacia y desde la autopista. Las vías colectoras-distribuidoras pueden proveerse en un solo distribuidor (como se trata en el Capítulo X), por medio de dos distribuidores adyacentes, o continuamente por medio de varios distribuidores de un segmento de autopista. Las vías colectoras-distribuidoras continuas son similares a un camino frentista continuo, excepto que no se permite el acceso a la propiedad lindera.

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. Las plataformas directas interiores de alta-velocidad son conocidas como vías de núcleo y las plataformas exteriores de más baja velocidad como vías colectoras-distribuidoras. Usualmente, los volúmenes de tránsito sobre el sistema colector-distribuidor es dos C-D, dos núcleos, dos núcleos, dos C-D, aunque pueden desarrollarse otras combinaciones según lo justifiquen los requerimientos de capacidad. Las vías colectoras-distribuidores continuas deberían integrarse en un diseño de carril básico para desarrollar un sistema general. Debería realizarse un análisis de capacidad y el carril básico debería determinarse sobre todo el sistema, más que sobre plataformas separadas. . Las conexiones entre las plataformas de núcleo y las vías colectoras-distribuidoras se llaman vías de transferencia. Las vías de transferencia pueden ser de uno o dos carriles de ancho; se aplica el principio del balance de carriles al diseño de vías de transferencia en ambas plata-formas de núcleo y las plataformas colectoras-distribuidoras. Ambas, vías de transferencia y vías colectoras-distribuidoras, deberían tener banqui-nas de ancho igual al de las plataformas de núcleo. Con una barrera adecuada, la separación exterior debería ser tan ancha como sea práctico. Los terminales de vías de transferencia deberían diseñarse según la discusión de terminales de rampas del Capítulo X. . Usualmente, la velocidad directriz de las plataformas colectoras-distribuidoras es menor que la de las plataformas de núcleo, porque la mayoría de la turbulencia causada por el entrecruzamiento ocurre en las plataformas colectoras-distribuidoras. Preferiblemente, una reducción de 20 km/h en la velocidad directriz es la máxima para sistemas colectores-distribuidores continuos.

Vías para Acomodar el Transporte Público y los Vehículos de Alta-Ocupación

Consideraciones Generales La combinación de vías de transporte público masivo o vehículos de alta-ocupación (VAO) con la autopista puede ser un medio para lograr servicios de transporte óptimos en las ciudades más grandes. Esta mejora puede realizarse mediante el uso conjunto de la zona-de-camino para incluir tránsito sobre rieles, o plataformas separadas de vías para ómnibus y otros vehículos de alta ocupación tales como asociaciones de automóviles o camionetas.

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El costo total de zona-de-camino no sólo será menor que para dos franjas de tierra, sino que la combinación también preservará la propiedad imponible, reducirá el des-plazamiento de comercios y personas, y disminuirá el impacto sobre las vecindades. En algunos casos, el tránsito público masivo puede incorporarse a los sistemas existentes de autopistas. Las plataformas de flujo-reverso en el cantero y los carriles reservados funcionarán bien para uso exclusivo de ómnibus y VAO durante las horas de apuro. . Cuando el transporte público, ómnibus o por riel, ocurra dentro del cantero de la autopista, generalmente el acceso a los vehículos de transporte público se realiza desde el cruce de vías en las ubicaciones de los distribuidores. Tal disposición no se presta para transferencia intermodal. La transferencia hacia y desde ómnibus o autos privados agrega congestión a la zona del distribuidor, y usualmente el estacionamiento fuera-de-la-calle es tan lejano desde las zonas del distribuidor que desalienta algún transporte público. Las plataformas para ómnibus dentro del cantero, como se muestran en la Figura VIII-33A, esencialmente restringen las operaciones a los tipos línea-de-tiro o expre-so, porque las rampas que permitirían la colección y distribución desde la zona de cantero son costosas u operacionalmente indeseables. Cuando la autopista soporta una reparación importante o una reconstrucción, frecuentemente es necesario construir cruces sobre nivel y desviar temporariamente el tránsito a una plataforma. Donde el transporte público se ubique dentro del cantero, tal plan no es posible sin una completa interrupción de las operaciones de tránsito . Cuando la vía de transporte público es paralela a la autopista, pero ubicada a un lado más que en la zona de cantero, estas objeciones se superan. La Figura VIII-33B muestra una plataforma de ómnibus localizada entre la autopista y un camino frentista paralelo. El acceso a la plataforma de ómnibus se alcanza desde el camino frentista. La estación está desplazada de la zona de congestión del distribuidor, dispone de adecuado espacio para apartaderos de autos u ómnibus, y más fácilmente se puede obtener espacio para estacionamiento fuera-de-calle. Todos los factores se combinan para realzar la transferencia intermodal. Las ramas de escape desde la plataforma de ómnibus hasta el camino frentista permiten la colección y distribución, en adición a las operaciones de las líneas de tiro o expresas, sin interrupción de las operaciones de la autopista. Una disposición similar podría servir al transporte público de riel-fijo, excepto que se omitiría la rama de escape.

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Figura VIII-33A. Plataforma exclusiva para ómnibus.

Figura VIII-33B. Disposición paralela de autopistas y camino frentista con rama de salida para el tránsito rápido.

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Ómnibus Un servicio de transporte público verdaderamente rápido por ómnibus sólo ha tenido limitada aplicación debido a que usualmente el servicio normal combina la colección y distribución con el transporte suburbio-a-ciudad y la mayoría de las calles o ca-rreteras para tales rutas de ómnibus no son adaptables a la operación de alta-veloci-dad. Muchas zonas metropolitanas tienen ómnibus expresos sin-detención en la autopista que operan sobre el sistema de autopistas desde puntos de ascenso suburbanos cerca de la autopista hasta ubicaciones dentro del distrito comercial céntrico, o hasta otros generadores de denso tránsito. El número de ómnibus que operan durante las horas pico, el espaciamiento entre las paradas de ómnibus y el diseño de los apartaderos de ómnibus determinan la efi-ciencia de la operación y su efecto sobre las operaciones de la carretera. Probablemente, los ómnibus que operan en tramos cortos con frecuentes puntos de carga y descarga se acumularán en las paradas e interferirán en tránsito directo. Por otro lado, la operación de ómnibus expresos con pocas, si alguna, paradas a lo largo de la autopista proporciona un servicio público superior para la zona urbana exterior y afecta menos la operación de la autopista. . Carriles VAO Exclusivos. Cuando la demanda lo justifique, además del servicio expreso deberían considerarse otros medios operacionales para reducir el tiempo de viaje del usuario del transporte público. Una plataforma VAO exclusiva es una vía completamente reservada siempre para el solo uso de ómnibus y otros vehículos de alta-ocupación. Ofrece a los ómnibus y VAOs un alto nivel de servicio y disminuye el tiempo de viaje de los usuarios. La Guía para el Diseño de Vías para Vehículos de Alta-Ocupación de AASHTO (4) contiene un tratamiento de los carriles y plataformas VAOs. La Guía para el Diseño de Vías Estacione-y-Camine de AASHTO (5) contiene el tra-tamiento de las vías estacione-y-camine. . Paradas de ómnibus. En alto grado el espaciamiento de las paradas de ómnibus determina la velocidad general de los ómnibus. Las paradas de ómnibus sobre la autopista deberían espaciarse para permitir a los ómnibus operar en o cerca de la velocidad de tránsito prevaleciente sobre la carrete-ra. Normalmente, esta concesión requiere espaciamientos de 3.5 km o más. . Usualmente, las paradas de ómnibus se localizan en las intersecciones de calles donde los pasajeros se transfieren hacia o desde otras líneas o automóviles.

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Los apartaderos de ómnibus deberían ubicarse donde las condiciones del lugar son favorables y, de ser posible, donde las pendientes sobre el carril de aceleración son suaves o hacia abajo. Las paradas de ómnibus pueden proveerse en el nivel de la autopista para lo cual son necesarias escaleras, rampas o escaleras mecánicas, o pueden estar ubicadas al nivel de la calle que los ómnibus alcanzan por medio de las rampas del distribui-dor. El diseño de los apartaderos de ómnibus se trata en el Capítulo IV. . Escaleras, rampas y escaleras mecánicas. Con las paradas de ómnibus a nivel de autopista son necesarias escaleras, rampas, escaleras mecánicas, o combinaciones de éstas, para el acceso de los pasajeros entre los niveles de la autopista y las calles locales. Las vías de transporte público deben ser accesibles a las personas minusválidas. En las paradas de transporte público no se permite el acceso único por escaleras. Las escaleras y rampas deberían ser fáciles de subir y presentar una apariencia aco-gedora. Este efecto se logra parcialmente mediante la provisión de barandas y amplia iluminación tanto de día como de noche, y la provisión de descansos cada 1.8 a 2.4 m de cambio de cota. También puede ser deseable una cobertura de las escaleras, rampas y plataformas. Las escaleras deberían ubicarse donde la subida sea mínima, preferiblemente no más de 5.4 a 6.0 m. Donde se disponga de espacio, la plataforma de ómnibus debajo de la estructura podría elevarse 0.6 a 1.2 m mediante la reducción vertical de la separación a unos 3.8 m, porque sólo los ómnibus han de ser servidos. La mayoría de los ómnibus intra-ciudad tienen menos de 3.0 m de altura. Cuando las escaleras se ubiquen una corta distancia desde el punto de carga y des-carga, la senda peatonal de conexión puede inclinarse en alrededor del 4 por ciento y así pueden ganarse en cota otros 0.3 a 0.6 m. De esta forma, en algunos casos será posible reducir la altura de las escaleras a 4.5 m o menos. Probablemente, las escaleras y rampas se ubicarán en las paradas de ómnibus en distritos edificados. Las rampas peatonales se adaptan bien a las paradas de ómnibus en zonas suburbanas o tipo parque. Las barandas son deseables y usualmente necesarias. En algunas ubicaciones pueden combinarse rampas y escaleras. Si la línea de ómnibus sirve a un gran porcentaje de gente mayor, es en extremo ocupada o el ascenso es extralargo, debería considerarse el uso de escaleras mecánicas.

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Se incluyen las provisiones para las personas minusválidas, tales como el uso de rampas, escaleras mecánicas, ensanchamiento de los pasajes y puertas peatonales, y la eliminación de otros obstáculos. El Capítulo IV y la referencia (6) dan guías para el diseño de las vías para personas minusválidas. . Disposiciones de paradas de ómnibus. Con las paradas de ómnibus al nivel de la autopista, los ómnibus tardan poco tiempo adicional al de parar, cargar y arrancar; sin embargo, deben proveerse apartaderos, escaleras y, a veces, luces extras en las separaciones de nivel. Los pasajeros deben usar escaleras o rampas. Con las paradas de ómnibus a nivel de calle es necesaria menos construcción extra y los pasajeros no tienen que usar escaleras o rampas. Sin embargo, los ómnibus tienen que mezclarse con el tránsito en las ramas y en los caminos frentistas, y generalmente deben cruzar a nivel la calle transversal. Donde el tránsito sobre las calles de superficie es liviano, estas desventajas no son serias, pero donde las calles operan cerca de la capacidad, los ómnibus que las crucen experimentarán alguna demora. Generalmente, las paradas a nivel-de-calle son apropiadas en y cerca de los distritos céntricos, y las paradas a nivel de calle o autopista son apropiadas en las zonas suburbanas o de las afueras. En una autopista pueden usarse combinaciones de los dos tipos. . Paradas a nivel de autopista. Lógicamente, las paradas de ómnibus se ubican en los cruces de calles donde los pasajeros pueden usar las estructuras de separación de niveles para tener acceso desde cualquier lado de la autopista. La Figura VII-34A muestra una disposición en un paso superior de calle sin distribui-dor. Los apartaderos y plataformas de carga están debajo de la estructura, por lo que se requieren grandes luces o aberturas adicionales. Cada escalera debería ubicarse sobre el lado de la calle transversal usada por la mayoría de los pasajeros. Dos escaleras adicionales pueden eliminar cualesquiera cruces de calles de superfi-cie mediante la transferencia de viajeros. . La Figura VIII-34B muestra una disposición en un paso inferior de calle sin distribuidor. Como se indica arriba a la izquierda de la Figura VIII-34B, las salidas y entradas de plataforma pueden conectarse directamente a los desarrollos adyacentes, tales como edificios públicos y grandes almacenes.

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Figura VIII-34. Paradas de ómnibus a nivel de autopista. . A veces, las paradas de transporte público son necesarias en ubicaciones dis-tintas que un paso superior de calles, como en las zonas marginales, en distritos edi-ficados donde no es posible ni deseable proveer paradas en las estructuras de cruce de calles. Preferiblemente, tales paradas deberían ubicarse opuestas a los cruces de calles interceptadas por caminos frentistas o sendas peatonales importantes.

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Es necesario un paso superior peatonal para que las paradas de ómnibus sean utilizables desde cualquier lado de la autopista. La Figura VIII-34C ilustra en planta dos trazados probables. El apartadero en el nivel de la vía rápida está situado en la mitad inferior bajo la estructura peatonal y se alcanza por escaleras o rampa. En la mitad superior, el apartadero está inclinado hasta el nivel del camino frentista, lo que obvia la necesidad de los viajeros de subir escaleras o rampas. . La Figura 35 muestra diagramáticamente paradas de ómnibus en el nivel de autopista sobre una sección deprimida en las calles transversales con rampas de distribuidor tipo-diamante que se conectan a caminos frentistas de un-sentido. En la Figura VIII-35A, los ómnibus usan la rampa de salida de la autopista para entrar en el apartadero. Usualmente, la última parada de ómnibus está ubicada a través de una luz de una estructura separada. Tal consolidación de puntos de acceso mejora la eficiencia del tránsito directo y de rampa. Los conductores de los ómnibus se adaptan a la trayectoria reversa necesaria para usar el apartadero de ómnibus. Los ómnibus usan las mismas maniobras cuando dejan el apartadero.

Figura VII-35. Paradas de ómnibus a nivel de autopista en un distribuidor tipo diamante.

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. La Figura 36 muestra una parada de ómnibus entre la conexión exterior y el bucle de un distribuidor tipo trébol. Es deseable una vía colectora o distribuidora de modo que los apartaderos de ómnibus no se conecten directamente con la plataforma directa. Preferiblemente, para minimizar los conflictos el apartadero de ómnibus debería ubi-carse detrás de la estructura. Cuando el apartadero está ubicado antes que la estructura, los ómnibus deben con-verger con el tránsito desde el bucle de entrada y entrecruzarse con el tránsito hacia el bucle de salida. También se muestra un apartadero de ómnibus sobre un acceso de servicio próximo de un camino frentista, conectado al apartadero de ómnibus de la autopista por un paso peatonal sobre y bajo nivel. También se provee estacionamiento.

Figura VIII-36. Parada de ómnibus a nivel de autopista en un distribuidor tipo trébol.

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La Figura VIII-37 muestra un distribuidor existente con una disposición similar, pero con apartaderos sobre la calle transversal entre los terminales de la conexión exterior y el bucle. Los circuitos de sendas peatonales (líneas blancas desde las plataformas de carga) evitan los cruces de rampas. La eliminación de los cruces es deseable, pero si la senda peatonal es demasiado larga, es decir, mayor que unos 200 m, puede disminuir la clientela de los ómnibus.

Figura VIII-37. Paradas de ómnibus a nivel de autopista en distribuidor tipo trébol. . Paradas a nivel de calle. Las paradas de ómnibus a nivel de calle pueden proveerse en los distribuidores. En las rampas tipo-diamante, la parada de ómnibus puede consistir en una zona de banquina ensanchada adyacente a la plataforma de la rampa y puede estar sobre una plataforma separada. Generalmente son preferibles las paradas de ómnibus a nivel de calle adyacentes a rampas de entrada. La Figura VIII-38 muestra varios ejemplos de paradas de ómnibus a nivel de calle so-bre distribuidores diamante. La Figura VIII-38A ilustra dos posibles ubicaciones para una parada de ómnibus en un distribuidor diamante simple sin caminos frentistas. La parada de ómnibus puede proveerse en la rampa de entrada o en la de salida mediante en ensanchamiento de la rampa. La decisión de cuál es mejor depende de un análisis de los conflictos de giro.

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Figura VIII-38. Paradas de ómnibus a nivel de calle en distribuidor tipo diamante.

. La Figura VIII-38B ilustra una parada de ómnibus a nivel de calle sobre una calle frentista de un-sentido en un distribuidor tipo diamante. Los ómnibus usan la rampa de salida para alcanzar el nivel de superficie, descargar y cargar sus pasajeros en la calle transversal y seguir por la rampa de entrada. La distancia de viaje agregada es pequeña y donde el tránsito en la calle transversal es liviano se pierde poco tiempo; sin embargo, donde el tránsito en la calle transver-sal es pesado y los ómnibus son numerosos, la operación puede ser difícil porque los ómnibus deben entrecruzarse con el tránsito del camino frentista para alcanzar la vereda, cruzar la calle transversal y luego entrecruzarse de nuevo en su camino hasta la rampa de entrada.

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. Las paradas de ómnibus a nivel de calle son difíciles de proveer efectivamen-te en distribuidores tipo trébol o direccional. En tales distribuidores las paradas de ómnibus deberían omitirse, o ubicarse sobre la calle transversal más allá de los límites del distribuidor. Transporte de Rieles Varias zonas metropolitanas tienen incorporado, o planeado incorporar, transporte de rieles en la zona-de-camino de la autopista. La Figura VIII-39 ilustra diagramáticamente varias disposiciones de la zona-de-ca-mino conjunta autopista-transporte de rieles. . Las instalaciones de transporte de rieles son tan únicas y su diseño tan alta-mente especializado que aquí sólo es pertinente el tratamiento de unos pocos ítem generales. El trazado y el diseño de una vía de transporte de rieles son tareas conjuntas que comprenden varios campos especializados de interés. La ubicación y el diseño de las estaciones, terminales y vías de estacionamiento deben considerarse desde el punto de vista de servir a estas vías mediante las calles urbanas. Donde los rieles y los carriles de viaje son contiguos, se afecta todo el diseño de la carretera. El diseño debería asegurar la seguridad del usuario de la carretera y del transporte de rieles. . El arreglo más común es ubicar la línea de transporte de rieles en el cantero central de una autopista deprimida o a nivel-de-terreno, como se muestra en la Figura VIII-39A. Otro ejemplo se muestra en la Figura VIII-32. Cuando de línea de transporte de rieles se ubica en el medio de la autopista, se vuel-ve una isleta separada de sus pasajeros por carriles de vehículos en rápido movi-miento. Generalmente se provee el acceso mediante escaleras o rampas conectadas a estructuras de separación de niveles. Cuando corre bajo un lado de la autopista, la accesibilidad del transporte se simpli-fica, pero la construcción de ramas de distribuidores se vuelve más costosa. Para usar un mínimo de zona-de-camino, en algunas situaciones una solución alterna puede ser aplicar los carriles de la autopista sobre la línea de transporte de rieles, como se muestra en la Figura VIII-39B. Puede ser necesario un nivel adicional para el cruce del tránsito de vehículos y pea-tones, y completar el movimiento a manejar. . La Figura 39C ilustra una disposición donde una característica topográfica, tal como un río sobre la derecha, presenta un impedimento natural para el desarrollo sobre un lado.

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La línea de transporte se ubica sobre el interior para facilitar el acceso de la comuni-dad. Donde la zona tiene valor escénico, esta disposición presenta una amplia vista a los motoristas.

Figura VIII-39. Zona de camino conjunta autopista transporte de rieles Secciones Típicas La Figura VIII-40 ilustra secciones típicas con transporte de rieles, provistas en el cantero de una autopista. Las dimensiones dadas son ilustrativas; no deben considerarse como estándares. Las dimensiones del transporte de rieles y las separaciones son típicas dimensiones guías que indican los requerimientos generales de espacio. La Asociación Americana de Ingeniería Ferroviaria es una fuente de criterios de diseño actuales para las dimensiones de ferrocarriles y separaciones. La Figura VIII-40A ilustra una sección mínima sin pilas. La Figura VIII-40B ilustra una sección mínima con una pila central.

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Figura VIII-40. Secciones típicas con transporte de rieles en cantero de autopista.

Las pilas deberían proveerse con muros antichoques para desviar los coches del transporte en el caso de un descarrilamiento. Debería montarse una cerca en o adyacente a la barrera para impedir que los peatones entren en la zona de rieles. También puede ser necesaria una pantalla o cerco para proteger al motorista de las luces de los faros delanteros del vehículo de transporte masivo. Si se utiliza una barrera semirrígida en el borde de banquina, la deflexión dinámica de la barrera debería añadirse a las dimensiones mostradas. . Donde la línea de rieles se ubique a lo largo del lado exterior de la autopista, por mayor información sobre separaciones puede referirse a la sección Separación Horizontal a Obstrucciones en este capítulo.

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VIII.68 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

. Estaciones. La ubicación de la estación de transporte de rieles debería estar de acuerdo con el ambiente y el flujo de pasajeros. En el distrito comercial central y otros generadores de denso tránsito pueden reque-rirse frecuentes estaciones, pero en las zonas de las afueras o suburbanas se re-querirán pocas. Las estaciones céntricas deberían estar separadas por distancias de fácil recorrido a pie de los centros comerciales y de trabajo, o sistemas alimentadores de los óm-nibus. Las estaciones de las afueras deberían proveer amplios estacionamientos y almacenamientos para los vehículos que esperan; también debería disponerse de acceso a los ómnibus locales y taxis. En la Figura VIII-41 se muestran dos esquemas generales para la estación de un transporte en un cruce de calle local o pasos superiores peatonales, con típicas dimensiones de control. La estación mostrada en la Figura VIII-41B aprovecha mejor el espacio requerido al permitir más separación entre el transporte de pasajeros y la autopista, y por mantener todavía amplia distancia entre el tren y la calzada.

Figura VIII-41. Ejemplo de trazado de estación de transporte de rieles.

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Autopistas VIII.69

. Ejemplos de transporte de rieles combinado con autopista. La Figura VIII-42 muestra una autopista deprimida de ocho-carriles con transporte rápido de rieles en un cantero de ancho mínimo. Entre dos calles transversales principales se provee una sola estación. Rampas peatonales conectan con las calles transversales; los refugios están al nivel de la calle transversal. La densidad del tránsito en la calle transversal cercana muestra el rechazo general de los peatones a tener acceso por una calle transversal que funciona como una parte de las rampas de autopista.

Figura VIII-42. Autopista deprimida con transporte de rieles en el cantero.

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VIII.70 AASHTO ’94-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles

. La Figura VIII-43 muestra una calle principal de seis-carriles al pasar sobre una autopista deprimida de ocho-carriles con transporte de rieles en el cantero. A la derecha, una rampa cubierta conduce a la estación de transporte en el cantero de la autopista.

Figura VIII-43. Autopista deprimida con transporte de rieles en el cantero.

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Autopistas VIII.71

AUTOPISTAS RURALES

Consideraciones Generales de Diseño Conceptualmente, las autopistas rurales son similares a las urbanas a nivel-de-terre-no, pero los elementos del alineamiento y de la sección transversal son de diseño más liberal, en proporción con la alta velocidad directriz y, generalmente, con la mayor disponibilidad de zona-de-camino. . Donde el terreno lo permita, en autopistas rurales debería usarse una ve-locidad directriz de 110 km/h. Esta velocidad directriz resultará en una autopista más segura que otra proyectada para una velocidad más baja. En algunos casos requerirá menos carriles para acomodar un dado volumen de tránsito en el deseado nivel de servicio, usualmente el B para autopistas rurales. Además de la seguridad y capacidad incrementadas, para un dado nivel de servicio las velocidades directrices más altas resultarán en un ambiente de conducción más confortable y se reducirán el consumo de combustible y los costos de operación. Inicialmente, las autopistas se diseñan para acomodar el tránsito previsto para unos 20 años y permanecen en ser- vicio por mucho más tiempo. Cualesquiera ahorros de costo realizados mediante la construcción inicial para velocidades directrices más bajas puede ser contrapesado por los altos costos, molestia del entorno e inconveniencia para el tránsito que acompañan la reconstruc-ción de las vías principales. . Aunque el nivel-de-servicio B es deseable para las autopistas rurales, el C puede ser necesario en vías auxiliares donde los volúmenes sean inusualmente altos. Generalmente, las autopistas rurales tienen cuatro carriles de tránsito-directo, ex-cepto en las cercanías de las zonas metropolitanas donde pueden proveerse seis o más carriles. Usualmente, los distribuidores se proveen en las intersecciones con carreteras cla-sificadas como colectoras, o más altas. Los caminos locales pueden terminarse en la autopista, conectarse a caminos frentistas u otros caminos locales por continuidad de viaje, o llevarse sobre o bajo la autopista mediante separaciones de niveles con o sin distribuidor.

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Alineamiento y Perfil Generalmente, al proyectarse para altos volúmenes y altas velocidades de operación las autopistas rurales deberían tener alineamientos horizontal y vertical suavemente fluyentes. Las combinaciones adecuadas de suave curvatura, rectas más cortas, pendientes planas, anchos variables de cantero y separaciones de nivel, todo se combina para realzar la seguridad y aspectos estéticos de la autopista. Debería tomarse ventaja de las condiciones topográficas favorables para obtener los objetivos deseados. Donde sea posible, para evitar una apariencia distorsionada en las rectas deberían evitarse los cambios de anchos de cantero. . Dado que la red de caminos rurales tiene un espacio más amplio que su contraparte urbana, usualmente las autopistas se construyen cerca del nivel de terreno con suaves y relativamente planas rasantes controladas por el drenaje y consideraciones de movimiento de suelos, y hay menos necesidad de frecuentes separaciones de nivel y distribuidores. Si se necesitaran secciones elevadas o deprimidas, son apropiadas las guías para autopistas urbanas. . Aunque la rasante satisfaga todos los controles de diseño, el alineamiento vertical terminado puede aparecer forzado y anguloso si se usan los criterios de diseño mínimos. La verificación de los diseños de rasante en largas y continuas láminas de altimetría puede evitar un indeseable alineamiento montaña rusa en terreno ondulado. . La relación entre los alineamientos horizontal y vertical debería estudiarse simultáneamente para obtener la deseable coordinación.

Canteros Centrales En las autopistas rurales son comunes los anchos de cantero de unos 15 a 30 m. La dimensión de 15 m mostrada en la Figura VIII-44A provee 1.8 m para banquinas gradadas y taludes 1:6 con una profundidad de cuneta de cantero de 1.0 m. Se provee adecuado espacio para la recuperación de los vehículos; sin embargo, para densos volúmenes de tránsito las pilas de cantero pueden requerir la protec-ción, según el Capítulo IV. Para armonizar más adecuadamente la autopista con el ambiente, la dimensión de 30 m mostrada en la Figura VIII-44B permite al proyectista usar rasantes indepen-dientes en terreno montañoso, mientras se mantienen taludes tendidos para la recuperación de los vehículos.

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Autopistas VIII.73

Figura VIII-44. Canteros rurales típicos.

En terreno plano, el cantero de 30 m es también adecuado cuando la construcción por etapas requiera la adición de dos futuros carriles de tránsito de 3.6 m. . Donde el terreno sea extremadamente ondulado, o el suelo no sea adecuado para cultivo o ganado, o ambos, puede obtenerse un cantero de ancho variable con un promedio de 45 m o más, como se ilustra en la Figura VIII-44C. Tal anchura permite el uso de alineamientos de la plataforma independientes, tanto horizontal como verticalmente, para tomar ventaja en insertar la autopista en la topo-grafía natural. Los taludes y contrataludes usados en la zona despejada deberían proveer segu-ridad para la recuperación de los vehículos desviados.

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El ancho de cantero remanente puede dejarse en su estado natural y agregar interés escénico a los motoristas que pasan. La combinación de alineamientos independientes y un cantero natural como-parque es muy agradable. Para la seguridad de la conducción, la plataforma de sentido opuesto debería estar a la vista a intervalos frecuentes. . En las zonas suburbanas donde las restricciones de la zona-de-camino gobiernan, o en terreno montañoso donde el trazado es difícil, pueden ser necesa-rios ancho de cantero en el rango de 3.0 a 9.0 m, como se muestra en la Figura VIII-44D. En tales casos, usualmente el cantero es pavimentado y, donde las plataformas tienen bombeo, debería proveerse drenaje subterráneo. Usualmente, considerando los comunes volúmenes de tránsito de zonas en desarro-llo, como las características operacionales en zonas montañosas, se justificará una barrera como una medida de seguridad. Normalmente, para evitar viajes adversos a los vehículos de emergencia y vigilancia, en las autopistas rurales se proveen cruces de emergencia donde el espaciamiento entre distribuidores supera los 8 km. Entre distribuidores, los cruces de emergencia se separan a intervalos de unos 5 a 6.5 km. Pueden requerirse cruces para mantenimiento en uno o ambos extremos de las vías de los distribuidores. Según el tipo de distribuidor, para remover la nieve y, en otras ubicaciones, facilitar las operaciones de mantenimiento. Generalmente, los cruces de mantenimiento o emergencia no deberían ubicarse más cerca de 450 m del extremo de un abocinamiento de cambio-de-velocidad de una rama, o de cualquier estructura. Los cruces deberían ubicarse sólo donde se provea distancia de visibilidad de deten-ción mayor que la mínima y preferiblemente no deberían ubicarse en las curvas peraltadas. El ancho del cruce debería ser suficiente para proveer seguros movimientos de giro y tener una superficie capaz de soportar el equipo de mantenimiento usado. El cruce debería deprimirse debajo del nivel de banquina para que no sea conspicuo al tránsito y tener taludes laterales 1:10 o más tendidos para minimizar su efecto como un obstáculo para un vehículo sin control. Los cruces no deberían ubicarse en canteros de ancho restringido, a menos que el ancho sea suficiente para acomodar la longitud del vehículo de mantenimiento, diga-mos 7.5 m o más. Donde se empleen barreras de cantero, cada extremo de la barrera en la abertura del cruce puede requerir un terminal a prueba de choques. Debería referirse a la Guía para el Diseño de los Costados del Camino de AASHTO (7).

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Autopistas VIII.75

Taludes Laterales Deberían proveerse taludes laterales planos, redondeados, ajustados a la topografía y de acuerdo con la zona-de-camino disponible. En secciones de corte o terraplenes de altura moderada se recomiendan taludes 1:6 o más suaves, según se trató en el Capítulo IV. Donde las alturas de los terraplenes sean intermedias, pueden usarse taludes espal-da-quebrada para proveer una zona para la recuperación de los vehículos acciden-talmente desviados. Para terraplenes altos, pueden ser necesarios terraplenes más empinados protegi-dos por una baranda de defensa. Los contrataludes 1:3 o más suaves permiten el normal tratamiento paisajístico con vegetación y las prácticas de control de erosión, y facilitan las tareas de manteni-miento. En zonas agrícolas altamente productivas pueden usarse taludes más empinados, pero la combinación de talud, contratalud y configuración de la cuneta debería permitir la recuperación de los vehículos. Donde se encuentren rocas o depósitos de loess, los contrataludes pueden ser casi verticales, pero deberían ubicarse donde sea práctico proveer una adecuada zona de recuperación para los vehículos errantes.

Caminos Frentistas Aunque la necesidad de servicio local a través y a lo largo de los corredores de autopistas rurales es considerablemente menor que para el servicio a lo largo de autopistas urbanas altamente desarrolladas, sin embargo hay una cierta demanda. Usualmente, los caminos frentistas son intermitentes y relativamente cortos. Proveen acceso a uno o más propiedades y dan continuidad a un camino local me-diante la recolocación a lo largo de la autopista hasta una conexión con un cruce de niveles separados. . Donde una autopista rural se ubique paralela y cerca de una carretera princi-pal, en muchos casos la carretera principal se convierte en un camino frentista continuo de dos-sentidos y sirve como una vía colectora. . En zonas rurales, debido a la falta de continuidad y al tipo de servicio a pro-veer, los caminos frentistas recientemente construidos normalmente son vías de dos-sentidos. Dado que las operaciones en las intersecciones de un camino frentista de dos-sentidos con los cruces de niveles separados son más complejas, generalmente tales intersecciones se ubican tan lejos como sea práctico desde las estructuras de separación de niveles y terminales de rampas de distribuidores.

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. Generalmente, los caminos frentistas rurales están fuera de la línea de control de acceso, pero dentro de los límites de la zona-de-camino. . Los detalles de diseño de caminos frentistas son similares a los usados para caminos locales, como se trató en los Capítulos III y V.

REFERENCIAS 1. Transportation Research Board. Highway Capacity Manual. Special

Report 209. Washington D.C.: Transportation Research Board, Natio-nal Research Council, 1985.

2. AASHTO. Standard Specifications for Highway Bridges. Washington, D.C.: AASHTO, 1989.

3. AASHTO. Model Drainage Manual. Washington, D.C.: AASHTO, 1992. 4. AASHTO. Guide por the Design of High-Occupancy Vehicle Facilities.

Washington, D.C.: AASHTO, 1992 5 .AASHTO. Guide for the Design of Park-and-Ride Facilities. Washing-

ton, D.C.: AASHTO, 1992. 6. Americans with Disabilities Act Accessibility Guidelines. United States

Architectural and Transportation Barriers Compliance Board, 1992. 7. AASHTO. Roadside Design Guide. Washington, D.C.: AASHTO, 1989. Guías para el Diseño de los Costados del Camino. EGIC, UBA.

Traducción al español y adaptación al sistema métrico, con au-torización. Ing. Sierra, F.J., 1996.