1. Diseño y Cálculo Geométrico de
Viales
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Ing. Moisés Suárez Campos.

2. Unidades
Etapas y documentación de un proyecto
de carretera
Company Diseño Geométrico
L/O/G/O
Movimiento de Tierra
Drenaje de la Vía

3. Objetivo de la Asignatura
Esta asignatura tiene como objetivo fundamental que al
terminar el estudiante el programa, esté capacitado para
diseñar geométricamente un camino.
Lo anterior implica adquirir las competencias para el
diseño en planta y perfil de carreteras y los
correspondientes movimiento de tierra y obras de
drenaje que deben ejecutarse para asegurar el buen
funcionamiento de la vía y su vida útil proyectada.

4. Unidad I:
Etapas y documentación de un
proyecto de carreteras.
Objetivo de la unidad:
Conocer los pasos que deben seguirse para la
confección de un proyecto vial.
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5. ESTUDIO PRELIMINAR O
SELECCIÓN DE RUTA
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6. Estudio Preliminar
El estudio preliminar, es la primera etapa de un proyecto de
carretera, en el cual se hace un estudio comparativo de todas
las rutas posibles, teniendo en cuenta las necesidades que
éstas deben satisfacer, las características del terreno y en
general las ventajas e inconvenientes de las distintas
posibilidades.
RUTA: La faja del terreno de ancho variable entre dos puntos
obligados, dentro de la cual es factible hacer la localización
de un camino. Mientras más detallado y precisos sean los
estudios, para determinar la ruta, el ancho de la franja será
más reducido.
Este estudio permitirá conocer los costos y ventajas de las
diferentes rutas para elegir, que sea más conveniente, es
decir la que tiene mejores condiciones para que se emplace
en ella la vía.

7. Pasos del estudio preliminar
El estudio preliminar debe contener los siguientes
pasos:
 Recopilación de información
 Establecimiento de controles: no técnicos, técnicos.
 Reconocimientos: Aéreo, terrestre.
 Evaluación de las rutas y elección de la mejor.
 Definición del eje preliminar de la vía.
 Determinación de la Línea de Bandera
 Confección de los planos topográficos.

8. Recopilación de la información
La información más determinante en la localización se
obtiene de los estudios de los mapas de la república, del o
los departamentos donde se proyecta la vía y los planos de la
región específica. Estos mapas y/o planos deben contener
información: topográfica, hidrológica, geológica, geotécnica,
del uso del suelo, tipos de suelos, potencial económico, etc.
La información obtenida le servirá al ingeniero para tener una
idea clara de las características de la región y de todos los
elementos que puedan influir en la toma de decisiones.
Los mapas deben tener una escala que permita apreciar
como un todo la zona donde se proyectará la vía. La escala a
usarse debe ser 1:50,000 ó 1: 25,000. Actualmente se cuenta
con fotografías aéreas a escala 1:30,000.

9. Aportes de Google Earth

10. Establecimiento de controles
Los controles son aquellos puntos por donde debe o no
pasar la vía, lo cual se debe a razones técnica o no
técnicas.
Cuando se tiene previsto la construcción de una carretera
se trata siempre de que la línea entre los puntos de
control quede alojada en terreno plano la mayor extensión
posible para evitar incurrir en movimientos de tierra y así
evitar altos costos.
En ocasiones la pendiente al pie de una cuesta es mayor
que la permitida y esto obliga a tomar otra ruta que
probablemente aumentará la longitud.

11. Controles NO TECNICOS
“La construcción de una carretera es para el bien de todos”
La construcción de una carretera responde a intereses
económicos, sociales, políticos y militares, de tal forma que
estos aspectos definen el objetivo fundamental de la vía, lo
que obliga en mayor o menor grado a que la carretera se
trace por puntos o zonas, a los que se le denomina
CONTROLES NO TECNICOS. Estos lugares por donde
pasará la vía son seleccionados por el inversionista, con
o sin participación del Ingeniero proyectista.
Ejemplo de controles no técnicos:
• El punto inicial y final del proyecto (A y B).
• Zona Agrícola (C).
• Zona Ganadera (D)
• Zona Minera. (E)

12. Controles NO TECNICOS
RECUERDA:
En general es
conveniente no
pasar la carretera
por los centros de
los pueblos como
se hacía
antiguamente, sino
que pase por las
afueras.

13. Controles TECNICOS
Con base en la información recopilada en los planos y
fotografías aéreas de la zona, pueden establecerse puntos
por donde debe o no pasar la vía en atención a factores:
topográficos, hidráulicos, geológicos, etc.
Estos controles pueden ser positivos o negativos, por
ejemplo:
 Los controles técnicos positivos: Son los puntos por donde
hay buenas condiciones para que pase la vía, entre ellos
tenemos: las partes rectas de los ríos, donde está bien
definido el cauce, con buen acceso y posibilidades de
cimentación adecuada, también los puertos son un punto de
control positivo.

14. Controles TECNICOS
PUERTO: Se entiende por puerto a un
punto bajo de paso a través de una
coordillera, siendo los puertos los
lugares más decisivos en la localización
de una vía terrestre.
Los controles técnicos negativos son: los puntos por donde
no debe pasar la vía, entre ellos tenemos: las zonas de
inundaciones, las área de deslizamientos geológicos, los cerros,
farallones o acantilados.

15. Reconocimiento
Una vez establecidos los controles queda definida la ruta o
corredor.
a) Reconocimiento Aéreo: Es el que ofrece mayor ventaja sobre
los demás, por lo que permite tener una idea de conjunto de un
área extensa, además que pueden apreciarse importantes
detalles. Este reconocimiento se efectua en avioneta o
helicóptero. El reconocimiento aéreo tiene como objetivo
comparar y corroborar la información suministrada por los
planos utilizados para la marcación de los puntos.
b) Reconocimiento Terrestre: Se lleva a cabo cuando no es
posible realizar el aéreo. Es menos efectivo ya que el ingeniero
no puede observar grandes áreas. Este reconocimiento se
realiza a pie, a caballo o en vehículo de campo y se lleva a
cabo después de haber estudiado las cartas geográficas.
Durante este reconocimiento se deben dejar señales sobre la
ruta para que luego puedan ser seguidas por el trazo preliminar.

16. Evaluación de las rutas y elección
de la mejor
La mejor solución de la ruta entre varias posibles es un
problema de cuya solución depende el futuro de la carretera.
Con los datos que se han recopilado y verificado se hace un
estudio técnico-económico de cada una de las rutas
posibles. Se recomienda trazar por lo menos tres rutas. Al
comparar las ventajas que ofrezcan se debe comparar los
gastos de construcción, mantenimiento de la vía contra los
beneficios probables que se deriven de ella.

17. Pasos a seguir en el trazado de las
rutas
El trazado de las rutas o alternativas se hará a mano alzada sobre
un mapa o plano topográfico a escala 1:50000, con el objetivo de
unir por distintas rutas los extremos de la vía.
En el trazado de la vía se deben atender los siguientes puntos:
 Puntos de control técnico y no técnico.
 Evitar grandes cortes o rellenos.
 Que las curvas tengan radios adecuados y que no varíen
bruscamente de una curva a otra, etc.
 Sacar el perfil longitudinal del terreno a partir de las curvas de
nivel.
 Trazo de la subrasante atendiendo la coordinación entre la planta
y el perfil, se debe procurar que exista compensación entre
excavación y terraplén, que las pendientes estén acorde a las
normas en cuanto a su valor, y que se deje el mínimo de relleno
para las obras de drenaje.

18. Tipos de obras de drenaje
Entre las obras de drenaje se
tienen:
1. Obras de drenaje mayor:
Puentes.
2. Obras de drenaje menor:
cunetas, contra-cunetas,
alcantarillas.

19. Definición del eje preliminar de la
vía
Teniendo como base la ruta seleccionada, se procede a definir la
localización del eje de la carretera. Se entiende por localización, a
todas las actividades de campo y gabinete realizadas, encaminadas
a replantear en el terreno el eje definitivo de la carretera.
Uno de los criterios para el trazado en planta dice:
“ La alineación debe ser tan directa como sea posible, pero debe
estar de acuerdo con la Topografía del terreno”.
Una alineación sinuosa que siga los contornos naturales es
estéticamente preferible a una con grandes pendientes que irrumpa a
través del terreno, pues así las huellas de la construcción pueden ser
reducidas a un mínimo y conservarse las pendientes y arbolados
naturales. Lo anterior depende de razones económicas y normas
geométricas.

20. Determinación de la Línea de
Banderas
La línea de banderas, es una línea quebrada localizada en el
terreno, cuyos segmentos tienen pendientes constantes. Para
determinar dicha línea se utiliza un CLISIMITRO, el cual es un
instrumento que permite medir las pendientes del terreno, marcará
el ángulo de inclinación o el correspondiente en porcentaje. La
línea de bandera es la base para el levantamiento topográfico.
Para tener el eje del corredor basta con unir los puntos de control,
dicho corredor tendrá un ancho de 50mt a cada lado del eje de la
vía, sobre este corredor se hará un levantamiento topográfico que
se traducirá en un plano con curvas de nivel de la faja en estudio,
un plano de perfil longitudinal del terreno en el eje de la poligonal
(Línea de Banderas) y un plano de secciones transversales a dicho
eje. Sobre estos planos se efectuará el Anteproyecto del eje de la
vía. Se recomienda que los planos se elaboren a escala de 1:5000
con equidistancia de 5m entre curvas de nivel, de manera que se
aprecien mejor los detalles del terreno.

21. Elaboración de planos
Topográficos

22. Actividad de Aprendizaje
Junto a tu equipo de trabajo máximo cuatro
integrantes, recopila un plano de un municipio o
región cualquiera y realiza lo siguiente:
Identifica la ruta actual para llegar de un punto de origen a otro de
destino (Por ejemplo: Estelí – San Nicolás).
Con base a los criterios estudiados en el ESTUDIO PRELIMINAR
selecciona tres posibles rutas alternativas a la existente y realiza un
análisis mediante un informe de las características de las rutas
marcadas, haciendo énfasis en los puntos de control, ventajas y
desventajas desde el punto de vista técnico y económico, etc.
Sería muy importante que conozcas la zona a fin de proporcionar
conclusiones más acertadas y realistas.
El mapa puede ser en formato digital o impreso, atendiendo las
escalas estudiadas.
Esta tarea debes entregarla en el próximo encuentro, a primera
hora.

23. Características del Informe
1. Portada
2. Introducción
3. Desarrollo
3.1 Descripción General de la zona (ubicación, morfología del
terreno, clima, riesgos existentes, usos de la tierra, etc)
3.2 Descripción de la ruta existente (Ventajas, desventajas,
longitud, etc)
3.3 Descripción de las rutas propuestas.
3.4 Justificación de la nueva ruta seleccionada.
4. Conclusiones
5. Recomendaciones
6. Anexos (Fotografías, plano, imágenes de Google Earth, etc)
Forma de entrega: Impreso

24. ANTEPROYECTO
El Anteproyecto es la segunda etapa en la proyección de una vía,
es el resultado del conjunto de estudios y levantamientos
topográficos que se llevan a cabo con base en los datos previos.
Una vez obtenidos los planos con curvas de nivel a una escala
apropiada, se inicia el estudio para el trazo del camino,
considerando un número variable de posibilidades, hasta
seleccionar la más conveniente para el eje de la carretera.
Económicamente el mejor trazado es aquel que se adapta a la
topografía del terreno. Sin embargo la selección de una línea
debe atender el tipo y volumen de tránsito previsto para el período
de diseño de la carretera, así como de la velocidad de proyecto.

25. Criterios para el trazado de la vía
Se refieren específicamente al trazado geométrico en armonía
con el estado natural del terreno que atraviesa la carretera. Como
resultado de la aplicación de estos criterios puede que el costo
inicial de la obra no sea el mínimo posible, pero al final será
económica, puesto que no se gastará en mantenimiento
constante, bajo número de accidentes y pérdidas humanas y
materiales.

26. Normas generales para el
alineamiento horizontal
Estas normas están reconocidas en la práctica y son importantes
para lograr una circulación cómoda y segura, entre las cuales están:
 La seguridad al tránsito.
 La topografía condiciona los radios de curvatura y velocidad de
proyecto.
 La distancia de visibilidad debe ser tomada en cuenta en todos los
casos.
 El proyectista debe procurar usar curvas suaves, el ángulo de las
curvas debe ser tan pequeño como sea posible hasta donde lo
permita las condiciones físicas, de manera que la carretera tenga el
trazado más directo posible.
Se debe evitar pasar repentinamente de tramos con curvas suaves
a tramos con curvas forzadas.
En rellenos altos y largos sólo son aceptables alineamientos rectos
o de muy suave curvatura.
 En caminos abiertos debe evitarse el usos de curvas compuestas.

27. Normas generales para el
alineamiento horizontal
Debe evitarse cualquier inversa brusca en la alineación. Tal
cambio dificulta al conductor del vehículo mantenerse dentro del
carril. El Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras dice: “ Que
la longitud mínima entre curva inversas debe ser igual a la
semisuma de la longitud de transición de ambas curvas.

28. Normas generales para el
alineamiento horizontal
Debe evitarse las curvas de lomo roto ( dos curvas en la misma dirección
con una pequeña recta entre ellas). Tal alineación es peligrosa, ya que la
mayoría de los conductores no esperan que las curvas sucesivas tengan la
inflexión en el mismo sentido.
Es conveniente limitar el empleo de tangentes muy largas, pues la
atención de los conductores se concentra largo tiempo en puntos fijos, que
motivan somnolencia, especialmente durante la noche, por lo cual es
preferible proyectar un alineamiento ondulado con curvas amplias.

29. Normas Generales para el
alineamiento vertical
En el perfil longitudinal de una
carretera, la subrasante es la que
define el alineamiento vertical. La
posición de la subrasante depende
principalmente de la topografía de la
zona atravesada, pero existen otros
factores que deben atenderse:
Una subrasante suave con curvas
graduales es consistente con el tipo de
camino y el carácter del terreno.

30. Normas Generales para el
alineamiento vertical
 Las depresiones escondidas contribuyen a aumentar los
accidentes en las maniobras de paso, ya que el que va a efectuar
éstas es engañado por la visión de la carretera.
Es importante el redondeo de las cimas y depresiones para que
no hagan el efecto de puntos angulosos. El cambio o variación de
altura debe ser lo más gradual posible. Se debe evitar tener una vía
con un perfil semejante a la MONTAÑA RUSA.

31. Normas Generales para el
alineamiento vertical
Un perfil escalonado es preferible a una sóla
pendiente sostenida, porque permite aprovechar el
aumento de velocidad previo al ascenso y el
correspondiente impulso.

32. Los alineamientos horizontal y vertical no deben considerarse
independientes en el proyecto, pues debe existir una coordinación
entre ambos.
 Las tangentes o las curvas horizontales suaves en combinación con
pendientes fuertes o viceversa, corresponde a diseños pobres. Un
diseño apropiado es igual que combinar ambos alineamientos
ofreciendo lo máximo en seguridad, capacidad, velocidad, etc.
No deben proyectarse curvas horizontales cerca de una cima, o
curva vertical en cresta pronunciada. Esta condición es peligrosa
porque el conductor no puede percibir el cambio en el alineamiento hz
especialmente en la noche, por lo que las luces de los coches
alumbran adelante hacia el espacio y en línea recta.

33. En pocas palabras:
La coordinación entre el alineamiento horizontal y vertical debe de
iniciarse en la etapa de ANTEPROYECTO, donde pueden
realizarse los ajustes correspondientes, mediante estudios
exhaustivos.
Se puede afirmar que en la etapa de anteproyecto, se realiza el
trazado de la subrasante, con soluciones prácticamente definitivas,
sólo sujetas a modificaciones pequeñas.

34. Trazado de la vía
Ya teniendo el plano de la faja por donde deberá trazarse la vía a
escala 1:50,000 y con equidistancia entre curvas de nivel de 5m, se
realiza el trazado de la misma tanto en planta como en perfil.
Trazado en planta
La alineación debe ser tan directa como
sea posible, pero debe estar de acuerdo
con la topografía del terreno. Una
alineación sinuosa que siga los contornos
naturales del terreno es estéticamente
preferible que una que irrumpa a través del
terreno, pues así las huellas de la
construcción pueden ser reducidas a un
mínimo y conservar las pendientes y
arbolados naturales.

35. Trazado en planta
Para el trazado en planta
se debe atender la LINEA
A PELO DE TIERRA, la
cual es una línea
quebrada localizada en el
plano , el trazado será el
más óptimo a medida que
nos apeguemos más a
ésta.

36. Trazado en Perfil
Si el eje de la vía ha sido definido en el plano, se puede deducir del
plano topográfico el perfil del terreno. Si el eje de la vía ha sido
definido directamente en el campo, el perfil del terreno se obtendrá
mediante un levantamiento topográfico, osea por procedimiento de
nivelación, fijando estacas y puntos de amarre.
El perfil se dibujará en papel milimitrado con escala horizontal
1:50000 o la que tenga la planta del anteproyecto y la escala
vertical 10 veces mayor 1:500 con el objetivo de apreciar mejor el
relieve del terreno.

37. Trazado en Perfil
LA SUBRASANTE , es un trazado vertical compuesta por líneas
rectas inclinadas, unidas por arcos de círculos, que generalmente
son Parábolas.
Cuando se realiza el trazo de la subrasante se debe atender los
siguientes factores de diseño:
1. Pendiente gobernadora:
2. Pendiente máxima permisible
3. Longitud Crítica
4. Pendiente mínima 0.5%

38. Trazado en perfil
1. En el trazado del perfil es necesario definir todos los puntos de
altura obligada, entre estos:
•Punto de inicio y final del proyecto.
•Altura de puentes
•Altura de alcantarillas
2. Debe existir compensación entre excavación y relleno.
3. Calcular la longitud de las curvas verticales y colocar sobre el
perfil su estación y elevación y su longitud de curva.
4. Los cambios de pendientes para ajustarse al terreno y facilitar la
evacuación de las aguas, para esto se recomienda:
a) Cambios de pendientes de (+) a (–) en excavación.
b) Cambios de pendientes de (-) a (+) en relleno.

39. En la etapa de Anteproyecto se deben
considerar además:
Condiciones Topográficas: Plano, montañoso u ondulado.
Condiciones Geotécnicas: La naturaleza y calidad de los
materiales que se encuentran en la zona donde se localiza la
carretera.
Costos de Construcción
Costos de supervisión de construcción
Costos de mantenimiento
Costos de operación

40. Replanteo del eje de la vía
La forma más usual de hacer el replanteo de la vía es basándose
en los vértices de la poligonal que se realizó, con vista al
levantamiento del corredor, previo a la etapa de anteproyecto. Así
conocida las coordenadas de los vértices de la poligonal se
pueden determinar los puntos de inflexión del eje de la vía
definiendo así los valores para el replanteo.

41. PROYECTO DEFINITIVO
Es la etapa más importante del proyecto vial. Ya que en ella se
profundiza en el estudio y los cálculos, y se detallan más los planos
con el objetivo de brindar la información necesaria para la revisión y
aprobación del proyecto, así como su replanteo y ejecución.
Debido a los reajustes que se han hecho en la etapa de proyecto
definitivo se hace necesario hacer una evaluación de los costos de
construcción, mantenimiento y operación.

42.  Memoria descriptiva o propuesta técnica.
Planos: Carátula, plano general, plano de planta, planta-perfil,
sección transversal típica de la vía, obras de drenaje mayores y
menores y diagrama de masas.
Pliego de condiciones (documentos de licitación y contrato).
Presupuesto

43. Asignación
Adquirir un juego de plano de un proyecto de carreteras de por lo
menos cinco kilómetros, dicho tramo debe contener :
Curvas Horizontales y verticales
Términos de referencia
Secciones Transversales
Diagramas de Masas
Dentro de 15 días en conjunto con tu grupo
de trabajo debes presentar el material al
profesor para que te de su Visto Bueno
(Vo.Bo).
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Ing. Moisés Suárez Campos.