ANEJO Nº 1 TRAZADO GEOMETRICO, SEGURIDAD VIAL Y REPLANTEO

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1 ANEJO Nº 1 TRAZADO GEOMETRICO, SEGURIDAD VIAL Y REPLANTEO N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 1

2 INDICE 1. OBJETO INTRODUCCIÓN CONDICIONANTES DEL TRAZADO UBICACIÓN CONDICIONANTES GEOMÉTRICOS CONDICIONANTES POR NORMATIVA OTROS CONDICIONANTES CRITERIOS DE DISEÑO INTRODUCCIÓN GEOMÉTRICOS NORMATIVA UBICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS TRAZADO EN PLANTA RECTAS CURVAS CIRCULARES CURVAS DE TRANSICIÓN COORDINACIÓN DE RADIOS SECCIÓN TRANSVERSAL CONDICIONES DE VISIBILIDAD ANÁLISIS DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA GEOMÉTRICOS NORMATIVA UBICACIÓN TRAZADO EN PLANTA RECTAS CURVAS DE TRANSICIÓN COORDINACIÓN DE RADIOS SECCIÓN TRANSVERSAL...11 N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 2

3 CONDICIONES DE VISIBILIDAD CONCLUSIONES...12 ANEXO 1.- LISTA DE ELEMENTOS Y PUNTOS SINGULARES...13 N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 3

4 1. OBJETO El objeto del presente anejo es describir el trazado a adoptar para la implantación de un paso de mediana en un Tramo de la Autovía A-8 en el entorno de la zona de Ugaldebieta. 2. INTRODUCCIÓN En primer lugar se describe la ubicación y los condicionantes de todo tipo a tener en cuenta para la elección del trazado definitivo. Seguidamente se definen, los criterios considerados para el diseño del trazado. En el siguiente apartado se incluye la descripción detallada del encaje realizado, indicando si existe algún incumplimiento normativo y el motivo que lo ha propiciado. A continuación se incluyen unas conclusiones consecuencia del trazado definido. Finalmente se adjuntan en forma de apéndice unos listados con los elementos y los puntos singulares del trazado. 3. CONDICIONANTES DEL TRAZADO Se describen a continuación los condicionantes existentes para el trazado del transfer UBICACIÓN La situación planteada para el paso de mediana se localiza aproximadamente entre los P.K y Es decir, el ámbito de actuación se enmarca entre los enlaces de Santurtzi Puerto y Zierbena-Gallarta. Estos P.K. coinciden aproximadamente con los P.K y de la Variante Sur Metropolitana que se emplearán aquí por facilidad de interpretación ya que se dispone de la rotulación de la V.S.M. que comienza en este tramo CONDICIONANTES GEOMÉTRICOS La geometría del transfer se debe adaptar a la del tronco de la Autovía, por el que discurrirá el flujo de tráfico preferente ante la previsible excepcionalidad del uso de aquél. Así pues, los ejes de carriles rápidos existentes en ambos sentidos de ese tramo de la A-8, Bilbao-Santander (B-S) y Santander-Bilbao (S-B), conformarán tanto en planta como en alzado el principio y final del eje de trazado del transfer. N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 4

5 La zona de mediana actual alojará la futura calzada y arcenes del transfer, cuya geometría viene asimismo condicionada por la del borde exterior de los arcenes interiores del tronco en ambos sentidos CONDICIONANTES POR NORMATIVA Se proyectará el paso de mediana cumpliendo las especificaciones recogidas en la Norma de Trazado 3.1-I.C. de la Instrucción de Carreteras OTROS CONDICIONANTES Se considera un valor mínimo de 80 Km/h como velocidad de proyecto para el diseño del trazado, condición planteada por los técnicos de la DFB para la velocidad legal a la que se limitaría el transfer. 4. CRITERIOS DE DISEÑO 4.1. INTRODUCCIÓN A continuación se exponen los principales criterios considerados en el encaje del trazado geométrico del transfer junto con la aplicación a nuestro caso concreto GEOMÉTRICOS La geometría del tronco se puede apreciar en el anexo 1 y se resume así: El eje, que discurre por la mediana como indica la Norma 3.1 I.C. para calzadas separadas, está compuesto consecutivamente en el sentido Bilbao-Santander, con curvatura a derechas, por una clotoide (A=990) desde el P.K al 101,143; curva circular (R=3.005); clotoide (A=1.010) desde el P.K al 100,470 donde cambia la curvatura y finaliza con una clotoide a izquierdas (A=1.000) hasta el P.K NORMATIVA Se mencionan aquí estrictamente los aspectos recogidos en la Norma 3.1 I.C que serían de obligado cumplimiento por motivos de seguridad, obviando las prescripciones por razón de comodidad, estética u otras no prioritarias, las recomendaciones, las cuestiones no relacionadas y las que no proceda aplicar. N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 5

6 Por otra parte, no se va a analizar el alzado, su coordinación con la planta, la transición de peralte, temas todos ellos sobre los que no se puede actuar. Aún así se ha comprobado la ausencia de problemas o incumplimientos relativos a estos ámbitos. Por un lado, Ubicación y características El artículo de la Norma 3.1 I.C. prescribe lo siguiente sobre pasos de mediana: Se situarán a una distancia aproximada de 2 km de los más cercanos, a unos 200 m de los extremos de túneles de longitud superior a 500 m y de obras de paso de longitud superior a 100 m. No se ubicarán en puntos bajos. Preferentemente se situará en las inmediaciones de carriles de entradas o salidas, de manera que pueda ser empleado como vía de escape ante emergencias. Tendrá una longitud libre de al menos 40 m, con abocinamiento a ambos lados de al menos 60 m Trazado en planta Rectas No se dispondrán este tipo de elementos Curvas circulares Radio mínimo Los radios de curvas circulares deberán ser mayores o iguales que los obtenidos por la siguiente fórmula recogida en el apartado la Norma 3.1-I.C.: p * 127. R.(ft - ) V de modo que no se sobrepasen los valores admisibles del rozamiento transversal movilizado dados. Siendo: V * = Velocidad (km/h) R= Radio de circunferencia (m) N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 6

7 f t = Coeficiente de rozamiento transversal movilizado p = peralte (%) Los valores de radio obtenidos son superiores (debido a la utilización de los peraltes reales) a los obtenidos para la ley de peraltes propugnada por dicha normativa en el apartado Curvas de transición Longitud mínima Los parámetros de las clotoides cumplirán las limitaciones impuestas en el Artículo de la Norma 3.1-I.C. El valor mínimo del parámetro se determinará de modo que se cumplan las siguientes limitaciones: Condiciones de percepción visual: En el apartado de la Norma 3.1 I.C. se recogen las siguientes limitaciones simultáneas: La variación de acimut entre los extremos de la clotoide debe ser mayor o igual que 1/18 rad: A min R 3 o El retranqueo de la curva circular debe ser de al menos 50 cm: A min = (12. R o 3 ) 1/ Coordinación de radios Por su parte, los radios de las curvas que se enlacen sin recta intermedia o a través de rectas de longitud inferior a 400 m deberán cumplir la siguiente condición: R R ,5 4, (R1-250) 1 Según indica la Norma 3.1-I.C. en su apartado se empleará la clotoide. El apartado 4.5 señala que las clotoides contiguas a una curva circular serán simétricas siempre que sea posible, que sólo en el caso de curvas en S se podrán unir entre sí por sus puntos de inflexión e indica que deberán utilizarse para todas las curvas de radio inferior a m. En curvas de radio mayor no sería necesario el empleo de curvas de transición. N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 7

8 El citado apartado indica también que en el caso de que el ángulo de giro entre rectas sea inferior a 6 gonios se eliminarán las clotoides y el desarrollo de la curva circular debe cumplir: D c Siendo: D c : Desarrollo de la curva circular : Ángulo entre alineaciones rectas (gonios) Sección transversal Las dimensiones de los diferentes elementos en el tronco son las siguientes: Carriles: Arcén exterior: Arcén interior: Cuneta central (i./bermas): 3,5 m 2,5 m 1,0 m 3,0 m La sección tipo para calzada única estará constituida por: Carril: Arcén interior: Arcén exterior 3,5 m 1,0 m (80 km/h) *1,5 m (80 km/h) *Para IMD inferior a 3000 se podrá reducir en 0,5 m Condiciones de visibilidad A efectos de aplicación de la Instrucción, las alturas del obstáculo y del punto de vista del conductor sobre la calzada se fijan en veinte centímetros (20 cm) y un metro con diez centímetros (1,10 m) respectivamente. La distancia del punto de vista al obstáculo se medirá a lo largo de una línea paralela al eje de la calzada y trazada a un metro con cincuenta centímetros (1,50 m) del borde derecho de cada carril, por el interior del mismo y en el sentido de la marcha. N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 8

9 En calzadas de dos carriles, esta comprobación se realizará a ambos lados, ya que en función del sentido de la curva la condición de visibilidad más desfavorable puede darse por el borde izquierdo del carril. Se define como distancia de parada (Dp) la distancia total recorrida por un vehículo obligado a detenerse tan rápidamente como le sea posible, medida desde su situación en el momento de aparecer el objeto que motiva la detención. Comprende la distancia recorrida durante los tiempos de percepción, reacción y frenado. Se calculará mediante la expresión: Dp = [ (V tp) / 3,6] + [ V 2 / (254 (fl+i)) ] Siendo: Dp = Distancia de parada (m). V = Velocidad (km/h). fl= i = Coeficiente de rozamiento longitudinal rueda-pavimento. Inclinación de la rasante (en tanto por uno). tp = Tiempo de percepción y reacción (s) A efectos de aplicación de la Instrucción se considerará como distancia de parada mínima, la obtenida a partir del valor de la velocidad de proyecto. A efectos de cálculo, el coeficiente de rozamiento longitudinal para diferentes valores de velocidad se obtendrá de la tabla siguiente. Para valores intermedios de dicha velocidad se podrá interpolar linealmente en dicha tabla. El valor del tiempo de percepción y reacción se tomará igual a dos segundos (2 s). 5. ANÁLISIS DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA El objetivo que se pretende conseguir es analizar los conflictos con algún o algunos de estos condicionantes y, la influencia que han tenido en la solución adoptada e incluso en los incumplimientos normativos GEOMÉTRICOS Se plantearon en principio dos posibles encajes para el trazado en planta: En adelante alternativa A, centrado en el punto de inflexión de las clotoides del tronco (cambio de curvatura): Se ha tenido en cuenta además, que el peralte puede tomar cualquier N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 9

10 valor entre 0 y 1,6% (valor conocido a unos 110 m. del punto de inflexión), estudiando ambas hipótesis. En cualquier caso, la figura que se genera sería antimétrica. En adelante alternativa R, dentro la curva circular: Se ve afectado por el efecto de la curvatura del tronco que comentaremos más adelante. En el sentido B-S la curvatura del tronco es contraria a la del transfer así que el peralte de aquél tendrá signo contrario en el paso de mediana, al contrario de lo que sucede en el sentido opuesto. Por esta razón no se puede tratar la figura como antimétrica, como en el caso anterior. En cualquiera de los casos y sentidos, las clotoides a cada lado de la alineación circular de desarrollo nulo serán simétricas. Se trató de esta forma de abarcar toda la gama de alternativas por disponer de los valores extremos de curvatura en el tramo de estudio NORMATIVA Ubicación Se encuentran a unos y 800 m. de los más cercanos hacia Bilbao y Santander respectivamente en la zona A mientras que dichas distancias resultarían en el caso R de y No existen túneles ni obras de paso cercanas. Se localizarían ambas en una zona de pendiente longitudinal constante (no coincidentes con punto bajo en alzado). Finalmente quedarían apreciablemente cerca de las salidas de Santurtzi Puerto y Zierbena- Gallarta Trazado en planta La definición se realizará a partir del eje del carril, tal y como indica la Norma 3.1 I.C. en su apartado 4.1 para el caso de calzadas únicas. En el caso R se tuvo en cuenta el efecto de la curvatura del tronco, que impide que se pueda llevar a cabo la simplificación de encajar un trazado entre dos paralelas separadas 8,5 m. (mediana + 2 medios carriles). En la alternativa A este efecto es más acusado y dificulta el encaje. No es factible diseñar un trazado acorde a las prescripciones de la Norma 3.1 I.C. utilizando curvas de transición. La incompatibilidad geométrica básica consistente en que la distancia entre alineaciones inicial y final es superior a la que existe entre ejes de carriles rápidos lo impide. N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 10

11 El incumplimiento de la percepción visual insuficiente se justifica por la excepcionalidad del trazado. También por este hecho, ni siquiera se ha procedido a comprobar la condición del apartado respecto a la relación entre radios. a) Con radios inferiores a m., para cualquier ángulo inferior a 6g, el radio máximo para que la distancia al eje en el punto de inflexión de la figura antimétrica generada no excediese del semiancho disponible entre ejes de carriles rápidos (4,5 m.) no cumple la condición sobre desarrollo mínimo de curvas circulares (de longitud nula) señalada en el apartado o lo que es lo mismo era superior al radio mínimo señalado en la tabla al efecto del apartado 4.5 de la Norma 3.1. b) Los radios superiores a m. son incompatibles con el condicionante geométrico de la semidistancia entre carriles rápidos (4,25 m.) y disponer al mismo tiempo de ángulos entre alineaciones rectas (de longitud nula) superiores a 6g, con lo que la situación nos devuelve al supuesto anterior, que ya hemos visto que no generaba trazado admisible alguno Rectas No es necesaria la comprobación de condiciones relacionadas Curvas de transición Longitud mínima Condiciones de percepción visual: Son incompatibles con la utilización en el trazado de clotoides de parámetro acordes a normativa Coordinación de radios La comprobación relatada anteriormente para el caso de curvas circulares sin curvas de transición impide la utilización de este tipo de planteamiento Sección transversal Se ha dotado al transfer de continuidad respecto a la sección transversal del tronco y por tanto su sección tipo está constituida por: Carril: Arcén interior derecho: Arcén interior izquierdo: 3,5 m 1,0 m. (80 km/h) 1,0 m (80 km/h) N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 11

12 Condiciones de visibilidad El transfer se ha diseñado de forma que la distancia de parada necesaria, supere o o al menos coincida con la visibilidad existente. Así pues, tanto la distancia de parada necesaria como la visibilidad existente son 129 m., siendo: V = Velocidad (km/h) = 80 fl= Coeficiente de rozamiento longitudinal rueda-pavimento = i = Inclinación de la rasante (en tanto por uno) = 0,05 tp = Tiempo de percepción y reacción (s) =2 6. CONCLUSIONES A la vista del análisis de la situación se concluye lo siguiente: No es compatible el diseño de un trazado conforme al contenido de la Norma 3.1 I.C. para una velocidad de 80 km/h. Se ha optado por encajar un trazado que respete las condiciones de seguridad recogidas en la Norma 3.1 I.C. Dada la excepcionalidad y previsible señalización del trazado, se considera suficiente este criterio. La mejor opción para plantear el paso de mediana desde un punto de vista de optimización, es decir, la que minimiza longitudes y costes se da en la zona R y no en la zona A. N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 12

13 ANEXO 1.- LISTA DE ELEMENTOS Y PUNTOS SINGULARES N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 13

14 LISTADO DE ELEMENTOS Dato Tipo LONGITUD P.K. X TANGENCIA Y TANGENCIA RADIO PARÁMETRO AZIMUT XCENTRO YCENTRO 1 CIRC CLOT RECTA CLOT CIRC CLOT RECTA CLOT CIRC CLOT RECTA CLOT CIRC N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 14

15 REPLANTEO DEL EJE N/Ref.: Anejo nº 1 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 15