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258

77.. LLAA SSEECCCCIINN TTRRAANNSSVVEERRSSAALL

7.1 DEFINICIN

La seccin transversal de una carretera corresponde a un corte vertical normal al

eje del alineamiento horizontal, definiendo la ubicacin y dimensiones de cada

uno de los elementos que conforman dicha carretera en un punto cualquiera y su

relacin con el terreno natural.

Los elementos que conforman la seccin transversal de una va y sus

correspondientes dimensiones deben tener en cuenta aspectos como la

importancia de la va, volmenes de trnsito y composicin, la velocidad de

diseo, las condiciones del terreno, los materiales por emplear en las diferentes

capas de la estructura de pavimento y la disponibilidad de recursos econmicos.

La seccin transversal tpica adoptada influye en la capacidad de la carretera,

en los costos de adquisicin de zonas, en la construccin, mejoramiento,

rehabilitacin, mantenimiento y en la seguridad y comodidad de los usuarios.

LA SECCIN TRANSVERSAL

259

Quiere decir, que la seccin transversal de una carretera puede cambiar por

tramos a lo largo del proyecto, dependiendo de cmo sea el comportamiento de

los factores que la definen.

7.2 ELEMENTOS

Los elementos que conforman y definen la seccin transversal son: ancho de

zona o derecho de va, banca, corona, calzada, bermas, separador, carriles

especiales, bordillos, andenes, cunetas, defensas, taludes y elementos

complementarios. En la Figura 55 se presenta una seccin transversal tpica.

7.2.1 Ancho de zona o derecho de va. Corresponde a la franja de terreno

destinada a la construccin, mantenimiento, futuras ampliaciones de la va,

servicios de seguridad, servicios auxiliares y desarrollo paisajstico.

El ancho de zona mnimo dependen bsicamente del tipo de va. Cuando se

trata de una carretera de doble calzada su ancho mnimo es de 30 metros

mientras que el mximo depende del ancho del separador y del nmero de

carriles de cada calzada. Los anchos de zona mnimos recomendados se tiene en

la Tabla 19.

LA SEC

CI

N TRA

NSV

ERSAL

260

Figura 55. Seccin transversal


261

Tabla 19. Ancho de zona

TIPO DE CARRETERA ANCHO DE ZONA MINIMO (m)

Carretera principal de dos calzadas Mayor a 30

Carretera principal de una calzada 24 30

Carretera secundaria 20 24

Carretera terciaria 15 20

Tomado del Manual de Diseo Geomtrico de Vas del I.N.V.

7.2.2 Banca. Es la distancia horizontal, perpendicular al eje, entre los bordes

internos de los taludes. Su ancho depende de otros elementos que se definen ms

adelante.

7.2.3 Corona. Se trata de la superficie de la carretera comprendida entre los

bordes externos de las bermas, o sea las aristas superiores de los taludes del

terrapln y/o las interiores de las cunetas. En la seccin transversal est

representada por una lnea. Los elementos que definen la corona son: rasante,

pendiente transversal, calzada y bermas.

Rasante. En la seccin transversal est representada por un punto que indica la

altura de la superficie de acabado final de la va en el eje. En el diseo vertical

corresponde a una lnea, que al interceptarla con un plano vertical perpendicular

al eje se obtiene el mencionado punto.


262

Cuando se trata de carreteras de doble calzada la rasante puede estar ubicada

en el separador central o tambin se pueden tener dos rasantes, una para cada

calzada.

Pendiente Transversal. Es la pendiente que se da tanto a la corona como a la

banca normal a su eje. Segn su ubicacin con respecto a los elementos del

alineamiento horizontal se pueden presentar tres tipos de pendiente transversal:

Bombeo: Es la pendiente transversal de la corona en los tramos rectos del

alineamiento horizontal hacia uno u otro lado del eje para evacuar las aguas

lluvias de la va y evitar el fenmeno de hidroplaneo. El bombeo apropiado debe

permitir un drenaje correcto de la corona con la mnima pendiente, a fin de que

el conductor no tenga sensaciones de incomodidad e inseguridad. Su valor

depende del tipo de superficie de rodamiento y sus valores recomendados se

dan en la Tabla 20.

Para las bermas se debe mantener la misma pendiente si estas estn al mismo

nivel de la calzada. Si las bermas estn a un nivel ms bajo que la calzada la

pendiente transversal recomendada ser la pendiente adoptada para la calzada

ms un 2%.

263

Tabla 20. Bombeo de la calzada

TIPO DE SUPERFICIE DE RODADURA BOMBEO (%)

Muy buena Superficie de concreto hidrulico o asfltico,

colocada con extendedoras mecnicas.

2

Buena Superficie de mezcla asfltica colocada con

terminadora. Carpeta de riegos.

2 - 3

Regular a mala Superficie de tierra o grava 2 - 4 Tomado del Manual de Diseo Geomtrico de Vas del I.N.V.

Peralte: Es la pendiente transversal que se le da a la calzada en tramos curvos

con el fin para contrarrestar parcialmente el efecto de la fuerza centrfuga y

evitar que los vehculos se salgan de la va.

El valor del peralte depende bsicamente de radio de la curva. En Colombia se

ha fijado un peralte mximo del 8.0%, mientras que en otros pases alcanza

valores hasta del 12.0%.

Transicin del bombeo al peralte: Es el tramo del alineamiento horizontal

requerido para pasar de una seccin en tramo recto, con pendiente transversal

equivalente al bombeo, a otra en tramo curvo, donde se requiere una pendiente

transversal equivalente al peralte. Este cambio se debe realizar en una longitud tal

que sea cmoda y segura. Cuando se trata de una va con curvas espirales, esta

transicin se realiza dentro de la misma espiral, mientras que en vas con curvas

circulares simples, la transicin del peralte puede efectuarse totalmente sobre las


264

tangentes contiguas a la curva o tambin parte en las tangentes y parte sobre

la curva circular.

7.2.4 Calzada. La calzada es la parte de la corona destinada a la circulacin

de vehculos y compuesta por dos o ms carriles y uno o dos sentidos de

circulacin. Se entiende por carril a la faja de ancho suficiente para la circulacin

de una fila de vehculos.

El ancho de calzada definido en un proyecto se refiere al ancho en tramo recto

del alineamiento horizontal. Cuando se trata de tramos curvos el ancho puede

aumentar y el exceso requerido se denomina sobreancho. Los valores mnimos

recomendados estn en funcin del tipo de carretera, del tipo de terreno y de la

velocidad de diseo y se presentan en la Tabla 21.

El ancho de la calzada en tramo recto lo determina el nivel de servicio deseado

al finalizar el perodo de diseo o en un determinado ao de la vida de la

carretera. Tanto el ancho como el nmero de carriles se definen por medio de un

anlisis de capacidad y niveles de servicio. Los anchos de carril ms usuales son:

2.50 m, 3.00 m, 3.30 m, 3.50 m y 3.65 m y normalmente se proyectan dos, tres o

cuatro carriles por calzada.

En tramos de va con pendientes longitudinales muy fuertes se recomienda

construir un carril adicional para que por l transiten los vehculos pesados, de


265

modo que su capacidad y el nivel de servicio no se afecten demasiado. El ancho

y la longitud de ese carril se determinan mediante un anlisis de operacin de los

vehculos y su necesidad depende principalmente del porcentaje de vehculos

pesados que transitan por la va.

Tabla 21. Ancho recomendado de calzada

VELOCIDAD DE DISEO Vd (Km/h) TIPO DE

CARRETERA

TIPO DE

TERRENO 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Plano 7.30 7.30 7.30 7.30

Ondulado 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30

Montaoso 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30

Carretera

principal de dos

calzadas Escarpado 7.30 7.30 7.30 7.30

Plano 7.30 7.30 7.30 7.30

Ondulado 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30

Montaoso 7.30 7.30 7.30 7.30

Carretera

principal de una

calzada Escarpado 7.00 7.00 7.00

Plano 7.00 7.30 7.30 7.30

Ondulado 7.00 7.00 7.30 7.30 7.30

Montaoso 6.60 7.00 7.00 7.00

Carretera

secundaria

Escarpado 6.00 6.00 6.60 7.00

Plano 5.00 6.00 6.60

Ondulado 5.00 5.00 6.00 6.60

Montaoso 5.00 5.00 6.00

Carretera

Terciaria

Escarpado 5.00 5.00 6.00



266

7.2.5 Bermas. Las bermas son las fajas longitudinales contiguas a ambos lados

de la calzada, comprendidas entre sus orillas y las lneas definidas por los hombros

de la carretera.

Las bermas pueden estar construidas al mismo nivel de la calzada o un poco ms

bajo que esta. Lo ideal es que la calzada y las bermas conformen un nico

elemento y solo estn separadas por la lnea de borde de calzada. Este tipo de

construccin brinda una mayor seguridad al conductor y genera una mejor

apariencia. El hecho de que estn a un nivel ms bajo favorece la seguridad de

los peatones ya que esta diferencia de nivel condiciona a los conductores a no

invadir la berma principalmente en las curvas derechas.

Las funciones y ventajas principales de la berma son:

Brinda seguridad al usuario de la carretera al proporcionarle un ancho

adicional fuera de la calzada, en el que puede eludir accidentes potenciales o

reducir su severidad.

Estacionamiento provisional

Protege la calzada contra humedad y posibles erosiones

Da confinamiento al pavimento.

Mejorar la visibilidad en los tramos en curva.

Facilitar los trabajos de mantenimiento.

Proporcionar mejor apariencia a la carretera.

Separar los obstculos del borde de la calzada.


267

Facilita el trnsito de peatones.

Funciona como parada de autobuses.

Permite la circulacin de ciclistas.

El ancho de las bermas est definido principalmente por el volumen de trnsito y

del nivel de servicio exigido para la carretera. La Tabla 22 presenta el ancho de

berma recomendado en funcin del tipo de carretera, el tipo de terreno y la

velocidad de diseo.

Tabla 22. Ancho recomendado para bermas

VELOCIDAD DE DISEO Vd (Km/h) TIPO DE CARRETERA

TIPO DE TERRENO 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Plano 2.5/1.0 2.5/1.0 2.5/1.0 2.5/1.0 Ondulado 2.0/1.0 2.0/1.0 2.5/1.0 2.5/1.0 2.5/1.0 Montaoso 1.8/0.5 1.8/0.5 2.0/1.0 2.0/1.0 2.5/1.0

Carretera principal de

dos calzadas Escarpado 1.8/0.5 1.8/0.5 1.8/1.0 1.8/1.0

Plano 1.8 2.00 2.00 2.50 Ondulado 1.8 1.8 2.00 2.00 2.50 Montaoso 1.5 1.5 1.80 1.80

Carretera principal de una calzada

Escarpado 1.5 1.5 1.80 1.80 Plano 1.0 1.5 1.5 1.80

Ondulado 0.5 1.0 1.0 1.5 1.80 Montaoso 0.5 0.5 1.0 1.0

Carretera secundaria

Escarpado 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 Plano 0.5 0.5 1.0

Ondulado 0.5 0.5 0.5 1.0 Montaoso 0.5 0.5 0.5

Carretera Terciaria

Escarpado 0.5 0.5 0.5


En la tabla anterior se observa que la carretera de dos calzadas presenta dos

valores en el ancho de la berma. El primer valor corresponde al ancho de berma


268

exterior mientras que el segundo valor es el del ancho de berma interior, es decir,

la que est entre la calzada y el separador.

7.2.6 Cunetas. Son zanjas abiertas y longitudinales, construidas en concreto o en

tierra, que tienen la funcin de recoger y canalizar las aguas superficiales y de

infiltracin y conducirlas hasta un punto de fcil evacuacin.

Las dimensiones de una cuneta se deducen de clculos hidrolgicos e hidrulicos

que tienen en cuenta la intensidad de lluvia prevista, naturaleza del terreno,

pendiente de la cuneta, rea drenada, material y forma de la cuneta, etc.

Normalmente la cuneta presenta la misma pendiente longitudinal de la va, pero

en tramos de baja pendiente de la rasante y en situacin de corte se requiere,

principalmente en zonas lluviosas, especificar una pendiente longitudinal mayor a

la cuneta con el fin de reducir el ancho de esta y el costo de explanacin.

Hidrulicamente la cuneta semicircular o trapezoidal presenta un mejor

comportamiento que una cuneta triangular. Pero por razones de seguridad,

facilidad en la construccin y en la limpieza de esta, se prefiere en carreteras el

uso de la cuneta triangular.

La inclinacin de la cuneta hacia el lado de la berma debe ser relativamente

suave para evitar daos en los vehculos que caigan en ella y adems para que

facilitar su limpieza. La inclinacin hacia el lado del talud normalmente es el


269

inverso de la primera inclinacin o la correspondiente al talud de corte. En la

Figura 56 se tiene una cuneta con inclinacin 3:1 hacia el lado de la berma y 1:3

hacia el lado del talud.

Figura 56. Cuneta

7.2.7 Taludes. Los taludes son los planos laterales que delimitan la explanacin

de la carretera. La inclinacin de un talud se mide por la tangente del ngulo

que forman tales planos con la vertical, en cada seccin de la va, y se designa

en tanto por uno, donde la unidad es en el sentido vertical; por ejemplo, un corte

1: es un talud de 1 m vertical por 0.50 m horizontal.

La inclinacin de un talud es funcin de dos elementos:

Tipo de suelo: Dependiendo del tipo de suelo, sus caractersticas y

propiedades, se define luego de un estudio geotcnico de estabilidad de


270

taludes cual debe ser la inclinacin apropiada para que el talud sea estable.

Cuando se trata de roca la inclinacin suele ser mucho mayor que para taludes

en material comn.

Altura del talud: A mayor altura del corte o terrapln se requiere una menor

inclinacin del talud. An para un mismo tipo de suelo la inclinacin suele variar

para diferentes rangos de altura. El estudio geotcnico determinar cual es la

inclinacin adecuada de un talud en funcin de la altura de este.

Aunque, tal como se ha indicado, la inclinacin de un talud depende de las

variables altura y tipo de suelo, ha continuacin se tienen las ms comunes o

utilizadas en carreteras.

Terraplenes 1 : 1 y 1: 2

Cortes 1: , 1: 1/3 y 1:

La geometra de un talud de corte puede tener diferentes formas de acuerdo a

los resultados de los estudios geotcnicos correspondientes. Un talud de corte

puede ser abatido, o sea que su inclinacin puede variar a partir de una altura

determinada o tambin puede requerir una berma o terraza intermedia para dar

una mayor estabilidad. Estos diseos aunque mejoran el comportamiento de un

talud son demasiados costosos. La Figura 57 presenta diferentes tipos de taludes.


271

7.2.8 Separador. Son reas, generalmente zonas verdes o en concreto,

ubicadas entre calzadas y de forma paralela a estas. Su finalidad es la de

independizar el trnsito entre calzadas contiguas, sean en sentido inverso o en el

mismo sentido de circulacin.

Pueden ser centrales o laterales siendo de mayor ancho el central. Sus principales

funciones son:

Evitar las interferencias con el trnsito que circula en sentido contrario.

Crear zonas de parqueo momentneo, al reducirles su tamao, de vehculos

con giro a la izquierda (bahas).

Minimizar el encandilamiento de las luces de los vehculos en sentido opuesto.

Crear zonas para futuros ensanches.

Crear zonas para la recuperacin de vehculos que han perdido

momentneamente el control.

Construir retornos.

Brindar mayor seguridad.

Desarrollar proyectos paisajsticos brindando una mejor esttica.

Ubicacin de sealizacin y alumbrado pblico.


272

Figura 57. Tipos de talud


273

Cuanto ms ancho el separador ms convenientes ya que permitir en un futuro,

y a medida que el crecimiento del trnsito lo exija, crear carriles adicionales sin

necesidad que este desaparezca totalmente. En zonas de alta montaa los

separadores muy anchos pueden resultar demasiado costosos.

Aunque no existen normas que definan el ancho mnimo, se recomienda un valor

de 4.0 metros, de modo que en el momento de construir un nuevo carril de

circulacin, permanezca al menos 50 centmetros que permita encausar el trfico

y ubicar seales de trnsito. De todas formas, el ancho mnimo recomendable es

del orden de 1.2 a 1.8 metros en zonas con grandes restricciones de espacio.

Figura 58. Seccin tpica con separador central y lateral

En las intersecciones la abertura del separador es funcin del ancho, tal como se

indica en la Tabla 23 y la Figura 59.

Tabla 23 . Abertura del separador (l) en funcin del ancho (w)

W (m) 1.20 1.80 2.40 3.00 4.60 > 6.0L (m) 23.00 20.00 18.00 17.00 15.00 14.00


274

Figura 59. Abertura del separador

7.2.9 Carriles especiales. Son carriles adicionales o ensanchamientos que se

construyen con el fin de permitir cambios de velocidad, aceleracin o

desaceleracin, sobre la va principal de modo que no interfieran el trfico sobre

esta, evitando congestiones y accidentes. El ancho de un carril de

desaceleracin debe ser igual al adyacente o como mnimo 3.30 m. De acuerdo

a su funcin se dividen en tres:

Carril de desaceleracin. Se emplean cuando se presenta una salida de la va

principal a una secundaria permitiendo que los vehculos disminuyan su velocidad

de forma gradual hasta obtener la velocidad de la va secundaria sin crear

interferencia a los vehculos que continan por la principal. Existen dos tipos, el

directo y el paralelo, siendo ms aconsejable el primero ya que se acomoda

mejor a la trayectoria de los vehculos.

Las dimensiones de un carril de desaceleracin dependen de la velocidad de la

va principal y la secundaria. Los valores se indican en la Tabla 24.


275

Figura 60. Carril de desaceleracin paralelo

Figura 61. Carril de desaceleracin directo

Tabla 24

CARRILES DE DESACELERACIN

Velocidad especifica del ramal de giro (Km/h)

PARE 25 30 40 50 60 80

Velocidad va

principal

(Km/h)

Longitud de

Transicin

Lt (m) Longitud total incluyendo la transicin Ld (m)

Angulo de

Incidencia

50 45 70 50 45 45 - - - 12

60 55 90 70 70 55 55 - - 10

70 60 105 90 90 75 60 60 - 8

80 65 120 105 105 90 75 65 - 6

100 75 140 125 125 110 95 80 75 5

120 90 160 145 145 130 130 110 90 4



276

Carriles de aceleracin. Son necesarios cuando se accede desde una va

secundaria a una va principal de modo que el vehculo que ingresa pueda

hacerlo a una velocidad apropiada sin crear interferencia sobre los vehculos que

circulan por la va principal. Cuando no existe carril de aceleracin la mayora de

vehculos deben ingresar con velocidad cero y desarrollar la velocidad apropiada

para la va sobre esta misma lo que puede generar accidentes si no se cuenta

adems con una buena visibilidad. (Figura 62).

En este caso el carril debe ser paralelo de forma que el vehculo que ingresa no lo

haga de forma completa hasta que tenga la disponibilidad y velocidad

adecuada. Sus dimensiones tambin dependen de las velocidades de las vas

comprometidas y se indican en la Tabla 25.

Figura 62. Carril de aceleracin

Giros Izquierdos. Se emplean adyacentes al separador central cuando se

permiten giros izquierdos sobre la va principal. Su funcin es la de servir como

baha de almacenamiento para los vehculos que giran y esperan la oportunidad


277

de cruzar. Deben de ser de forma paralela de modo que los vehculos que

accedan a l se protejan completamente y no interfieran el trfico sobre la va

principal. Sus dimensiones dependen de la velocidad de la va principal, aunque

si se desea calcular su longitud ms apropiada se deben realizar aforos de modo

que se obtenga el nmero de vehculos que giran por unidad de tiempo. (Figura

63)

Tabla 25

CARRILES DE ACELERACIN

Vas con gran intensidad de trnsito

Velocidad especifica del ramal de giro (Km/h)

PARE 25 30 40 50 60 80

Velocidad va

principal

(Km/h)

Longitud de

transicin

Lt (m) Longitud total incluyendo la transicin. La (m)

50 45 90 70 55 45 - - -

60 55 140 120 105 90 55 - -

70 60 185 165 150 135 100 60 -

80 65 235 215 200 185 150 105 -

100 75 340 320 305 290 255 210 105

120 90 435 425 410 390 360 300 210

Otras vas

50 45 55 45 45 45 - - -

60 55 90 75 65 55 55 - -

70 60 125 110 90 75 60 60 -

80 65 165 150 130 110 85 65 -



278

Tabla 26. Carril izquierdo de acuerdo a velocidad

CARRILES DE GIRO IZQUIERDO

Velocidad va

Principal (Km/h)

Longitud de

Transicin (L1) (m)

Longitud

Total (L2) (m)

50 30 80

60 30 100

80 45 125

100 45 155

TABLA 27. CARRIL IZQUIERDO DE ACUERDO A VOLUMEN

VEH / HORA QUE GIRAN 30 60 100 200 300

LONGITUD (m) 8 15 360 60 75

Figura 63. Carril de giro izquierdo


279

7.2.10 Bordillo o sardinel. Son pequeas estructuras que sobresalen

verticalmente en los bordes de la calzada o berma y se emplean principalmente

para:

Orientar el trnsito

Encausar las aguas

Delimitar andenes

Los hay de dos tipos:

Los que son barreras para el trnsito, con altura superior a 15 centmetros

Los remontables, de altura inferior a 15 cm.

Los que son barrera par el trnsito no deben utilizarse en vas con velocidades de

diseo iguales o mayores a 60 K/h ya que es difcil controlar un vehculo a esas

velocidades despus de golpear un bordillo.

7.2.11 Defensas. Son elementos que se instalan usualmente dentro de la seccin

transversal de una carretera. Estas proporcionan a los ocupantes de los vehculos

un cierto grado de proteccin contra algunas de las estructuras potencialmente

peligrosas que pueden erigirse dentro de la plataforma de la va y de sus zonas

adyacentes.


280

La funcin principal de las defensas que se instalan a lo largo de los bordes de

una carretera, es la de devolver a su trayectoria normal al vehculo que se ha

salido accidentalmente de la calzada.

Si los planos o el Interventor no lo indican de otra manera, los postes debern ser

colocados a una distancia mnima de noventa centmetros (90 cm) del borde de

la capa de rodadura y su separacin centro a centro no exceder de tres metros

y ochenta metros (3.80 m). Los postes se debern enterrar bajo la superficie

aproximadamente un metro con veinte centmetros (1.20 m).

La defensa se fijar a los postes de manera que su lnea central quede entre

cuarenta y cinco centmetros (0.45 m) y cincuenta y cinco centmetros (0.55 m),

por encima de la superficie de la calzada. La longitud mnima de los tramos de

defensa deber ser de treinta metros (30 m).

Los principales criterios para la ubicacin de las defensas metlicas son los

siguientes:

Hombrillos con pendientes mayores de 1/1, que creen desniveles con la

calzada mayores de 60 centmetros a menos de 6 metros de la calzada.

Taludes muy inclinados no aptos para que un vehculo pueda recuperar su

control.

Presencia de zanjas muy cercanas cuya seccin no permita el paso de un

vehculo.


281

La relacin entre la altura de los terraplenes y la pendiente de sus taludes es un

factor determinante. Los terraplenes bajos y taludes tendidos permiten recuperar

el control de los vehculos salidos de la calzada. En cambio los terraplenes altos,

con fuertes pendientes en sus taludes, es preferible chocar contra una defensa

que un desbarrancamiento por el talud. Como consecuencia de un estudio

realizado en California se ha podido establecer una divisoria entre estos dos

casos, que se resume en la siguiente tabla:

Tabla 28. Altura de terraplenes para los cuales se requiere defensa

de acuerdo a la pendiente del talud

PENDIENTE DEL TALUD ALTURA MAXIMA(m)

1:1.5 1.5

1:2 3.0

1:2.5 6.0

1:3 9.0

1:4 13.5

En todas las estructuras de puentes, tales como los estribos, pilas, aletas, etc.,

colocadas dentro de la plataforma o en sus inmediaciones.

Donde existan cortes rocosos, peones, cuerpos de agua profunda, hileras de

rboles, etc., a distancias menores de 9.0 metros del borde de calzada.

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