Topografía II Asignación: ‘‘Trazado de rasante”

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Rasante

Las rasantes son elementos caracterizados por mantener constante su inclinación a lo largo de toda su longitud. Su definición geométrica es relativamente sencilla y se realiza en función de criterios de ajuste al terreno, con el objetivo de minimizar el movimiento de tierras. En la sección transversal está representada por un punto que indica la altura de la superficie de acabado final de la vía en el eje. En el diseño vertical corresponde a una línea, que al interceptarla con un plano vertical perpendicular al eje se obtiene el mencionado punto.

En función del signo de la pendiente (positiva o negativa) se distinguen dos tipos de rasantes: las rampas, cuya pendiente es positiva (subida) y las pendientes, de pendiente negativa (bajada). Al existir dos sentidos de circulación, lo que para uno de ellos es rampa, para el otro será pendiente y viceversa.

Inclinación de las rasantes

Con el fin de establecer una correcta regulación y un adecuado aprovechamiento de este tipo de elementos, las instituciones de cada país definen valores máximos de inclinación aplicables tanto a rampas como a pendientes. Los valores mínimos y máximos dependen del tipo de terreno, el tipo de vía, la velocidad de diseño y la composición vehicular que podría tener la vía.

Para evitar problemas de drenaje superficial, también debe fijarse un valor mínimo de inclinación, de forma que se permita un correcto desagüe longitudinal a través de las cunetas. En este sentido, generalmente, se fija un valor mínimo de cinco décimas que puede verse reducido a dos décimas siempre y cuando la línea máxima pendiente en cualquier punto de la plataforma supere el 0.5%.

Longitud de las rasantes

Una pendiente ascendente pronunciada y prolongada en el tiempo puede afectar a la marcha del vehículo, reduciendo su velocidad y aumentando su consumo de combustible. Este hecho repercute sobre diversos aspectos globales de la circulación, como la fluidez, la seguridad o los costes de explotación.

Recomendaciones para el diseño de la rasante

Con el fin de obtener el mejor diseño de rasante, desde el punto de vista técnico y económico, y una apropiada presentación de los planos e información, a continuación, se enumeran una serie de observaciones y recomendaciones para tener en cuenta en el alineamiento vertical:

- Respetar pendiente máxima. La pendiente máxima se define a partir del tipo de vía, configuración topográfica y la velocidad de diseño. Aunque la Tabla 6 no considera la composición vehicular, esta se debe tener en cuenta ya que cuando el porcentaje de vehículos pesados es alto la pendiente longitudinal no puede ser muy elevada. Si debido a la configuración topográfica se hace difícil disminuir la pendiente es aconsejable proporcionar un carril de ascenso, en vías de dos carriles, de modo que el tráfico pesado no interfiera el flujo de los vehículos livianos que ascienden.

- El manual del INV considera el término “Longitud Crítica de una Pendiente” a partir de la cual se debe especificar el carril adicional. Se considera “Longitud crítica de una pendiente” aquella que ocasiona una reducción de 25 Km/h en la velocidad de operación, o de una forma más sencilla, la distancia horizontal, medida desde el comienzo de una pendiente, necesaria para alcanzar una diferencia vertical de 15 m con respecto al mismo origen. Este concepto aplica sólo a pendientes superiores al 3.0%.

- Respetar pendiente mínima. Para efectos de drenaje es recomendable que la pendiente longitudinal no sea inferior al 0.5%, aunque cuando se trata de terraplenes este valor puede disminuir al 0.3%. Esta diferencia obedece a que en zona de terraplén no se requiere el uso de cunetas, las cuales requieren una pendiente mínima del orden de 0.5%.

- Se recomienda trabajar con pendientes ajustadas a un solo decimal. Por ejemplo, si al proyectar la rasante y calcular las pendientes a partir de las distancias horizontales y cotas se obtiene una pendiente con un valor de 7.37%, es aconsejable, para facilitar los cálculos y mejorar la presentación de la información, ajustarla a 7.4% y recalcular el valor de las cotas.

- Longitud mínima de curva. La longitud mínima de una curva vertical se debe calcular con la expresión L=KA con el fin de garantizar la suficiente distancia de visibilidad de parada para la velocidad de diseño considerada.

- Longitud mínima absoluta. Para cada velocidad de diseño se considera una longitud mínima, independientemente de KA. La longitud mínima absoluta para vías rurales es de 30.0 metros. En vías urbanas donde las condiciones de espacio, iluminación y visibilidad son diferentes no se consideran estas longitudes mínimas.

- Para longitudes de curva vertical mayor a 50A se debe prestar especial cuidado al drenaje dentro de la curva.

- Al calcular la longitud requerida de curva se recomienda redondearla al múltiplo de 10 por encima del valor calculado. Por ejemplo, se tiene un valor de K = 8 y una diferencia algebraica de pendientes A = 7.8, el valor requerido de longitud es L = 8 x 7.8 = 62.4. Se recomienda entonces utilizar una longitud de 70.0 metros.

- En muchas ocasiones la longitud ideal, de acuerdo a las condiciones topográficas, es mayor que la requerida. Puede suceder que al aumentar la longitud de la curva esta se adapte mejor al terreno disminuyendo la cantidad de corte o de lleno.

- Para cambios de pendiente menores a 0.5% no se requiere curva vertical. Esto debido a que la externa y las correcciones son insignificantes y el cambio de pendiente aún sin curva no representa mayor incomodidad al usuario.

- Cuando se emplean curvas asimétricas se recomienda, principalmente por estética, que se cumpla la siguiente relación: (Lmayor / Lmenor) las cotas, se multiplica por diez, esto cuando se trabaja en archivos magnéticos. Cuando se trabaja sobre papel se deben definir las dos escalas de modo que se conserve dicha relación.

- Las longitudes, tanto de curvas como de tangentes, siempre se consideran sobre la proyección horizontal.

- En lo posible y cuando el terreno lo permita se deben compensar llenos y cortes. Esta solución es fácil de considerar en terrenos ondulados donde la pendiente transversal permite la conformación de terraplenes. Esto no sólo disminuye la magnitud de los cortes y llenos, sino que reduce el volumen a transportar y los impactos al medio ambiente.

- En el alineamiento vertical no se requieren entre tangencias. Quiere decir que una curva vertical puede comenzar