Informe de Dise+ o Geometrico PR 124

DEPARTAMENTO DE CALDAS
SECRETARIA DE INFRAESTRUCTURA
ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN,
NIT. 890.801.052-1
PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA – SAN
FELIX – SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2 Carrera 21 Calles 22 - 23
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
INFORME FINAL Ext. 330/332
PR 124 MARULANDA – SAN FELIX - SALAMINA www.gobernaciondecaldas.gov.co
CONTRATO DE CONSULTORIA N° 08042014-0164

PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA – SAN FELIX –
SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2
CAPITULO 6. DISEÑO GEOMETRICO
SANTIAGO DE CALI, MARZO DE 2015
Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CAPITULO 6. DISEÑO GEOMETRICO Celular 311-4779615
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT 800.256.897-0 rceron@geicol.net;
AUTOR: KHRISTELL CAROLINA MARTÍNEZ – INGENIERA CIVIL
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
ÍNDICE DE MODIFICACIONES
ÍNDICE CAPITULO FECHA DE

OBSERVACIONES
REVISIÓN MODIFICADO MODIFICACIÓN
0 Capítulo 6. Agosto 27 de 2014. Emisión Inicial.
1 Capítulo 6. Septiembre 25 de 2014. Modificación Interna.
2 Capítulo 6. Noviembre 24 de 2014 Modificación Interna.
Modificación (Según Visita de Replanteo
3 Capítulo 6. Marzo 06 de 2015
de Eje 28/Enero/2015)

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
ESTADO DE REVISIÓN DEL PROYECTO
DOCUMENTO No. PR-124-INFORME FINAL

TITULO DOCUMENTO CAPITULO 6.DISEÑO GEOMETRICO
CLASE DE DOCUMENTO DOCUMENTO DE PLANIFICACIÓN

NUMERO DE REVISIÓN 0 1 2 3
ING. KHRISTELL ING. KHRISTELL ING. KHRISTELL ING. KHRISTELL

A Nombre CAROLINA CAROLINA CAROLINA CAROLINA
MARTINEZ MARTINEZ MARTINEZ MARTINEZ
P Responsable por elaboración Firma
SEPTIEMBRE 25 DE NOVIEMBRE 24 DE
R Fecha AGOSTO 27 DE 2014
2014 2014
MARZO 06 DE 2015
ING. ELMER JAVIER ING. ELMER JAVIER ING. ELMER JAVIER ING. ELMER JAVIER
O Nombre ZUÑIGA ZUÑIGA ZUÑIGA ZUÑIGA
B Responsable por revisión Firma
A Fecha AGOSTO 27 DE 2014
2014 2014
MARZO 06 DE 2015
ING. DIANA ING. DIANA ING. DIANA ING. DIANA

C Nombre ELIZABETH MUÑOZ ELIZABETH MUÑOZ ELIZABETH MUÑOZ ELIZABETH MUÑOZ
LASSO LASSO LASSO LASSO
I Control de calidad Firma

O Fecha AGOSTO 27 DE 2014
2014 2014
MARZO 06 DE 2015
N Nombre ING. ELMER JAVIER ING. ELMER JAVIER ING. ELMER JAVIER ING. ELMER JAVIER
ZUÑIGA ZUÑIGA ZUÑIGA ZUÑIGA
Responsable por Aprobación Firma

Fecha AGOSTO 27 DE 2014
2014 2014
MARZO 06 DE 2015

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
GRUPO DE TRABAJO
Ingeniero ELMER JAVIER ZUÑIGA
Especialista en Ingeniería de Vías Terrestres – Director de Proyecto
Ingeniera YARITZA ANDREA ANAYA CHAUCANEZ
Especialista en Pavimentos – Ingeniero Residente - Coordinadora de Proyecto
Ingeniero JAMES CARDENAS
Especialista en Vías – Coordinador Estudio y Diseño Geométrico
Ingeniera MONICA LUCIA MELGAREJO CORREDOR

Especialista en Geotecnia Coordinador Estudio de Geología para Ingeniería y Geotecnia;
Ingeniero DIEGO MASSO
Especialista en Geotecnia
Ingeniera MARIA ISABEL MARÍN CERÓN

Magister en Geología
Geóloga JACKELINE RAMIREZ
Auxiliar de Geología
Ingeniera LILY CECILIA CASTRILLÓN

Especialista en Pavimentos
Ingeniero DIEGO ESTRADA PAZ

Estudio Estructural para obras de Contención
Ingeniero MARLON MARTINEZ
Ingeniero Civil
Ingeniera CLAUDIA VIRGINIA AGUDELO SARRIA

Especialista en Hidráulica
Ingeniero JUAN GABRIEL CASAS LOSADA
MSc en Hidrología – Hidráulica
Ingeniera ANGELICA BECERRA
Ingeniera Sanitaria
Ingeniera BRENDA LEONOR CASTRILLÓN

Especialista Ambiental – Estudio Ambiental – Plan de Manejo Ambiental
Ingeniera ELIZABETH CASTRILLON
Especialista en Ingeniería Ambiental y Sanitaria
Ingeniera JHULIET TOBAR COLLAZOS

Especialista en Presupuesto y Gerencia de Proyecto
Economista ARTURO RIVERA

Especialista en evaluación económica

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Topógrafo WILMER POSSO

Topógrafo EDGAR ENRIQUEZ
Topografía
Dibujante LUIS LÓPEZ

Digitalización y Cartografía
Ingeniera DIANA ELIZABETH MUÑOZ LASSO

Especialista en Administración de la calidad y productividad - Coordinadora Calidad - SGC

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
DISEÑO GEOMETRICO
1. GENERALIDADES
1.1 Objetivo General
1.2 Objetivos Específicos
1.3 Alcance
1.4 Localización del Proyecto
1.5 Descripción del Proyecto
1.6 Condición Inicial
2. METODOLOGIA
2.1 Revisión de estudios previos
2.2 Definición de estrategias de trabajo
2.3 Reconocimiento de la infraestructura vial
2.4 Parámetros de diseño
2.5 Diseño y evaluación
2.6 Edición final
3. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
4. ELEMENTOS BASICOS PARA EL DISEÑO GEOMETRICO
4.2 Clasificación del Corredor según su funcionalidad y tipo de terreno
4.2.1 Según su funcionalidad
4.2.2 Según el tipo de terreno
4.3 Velocidad de diseño
4.4 Pendientes
4.5 Radio de curvatura
4.6 Secciones transversales
5. RESUMEN PARAMETROS BASICOS DE DISEÑO
6. DISEÑO GEOMETRICO
6.1 Generalidades
6.2 Diseño del alineamiento horizontal
6.3 Diseño del Alineamiento Vertical
7. MODELO COMPUTACIONAL PARA EL DISEÑO GEOMETRICO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
1. GENERALIDADES
“El transporte automotor si bien ha venido a facilitar la vida del hombre y a influir notablemente en sus actividades
sociales y económicas, también ha llegado a constituir una importante causa de accidentes, siendo motivo de miles
de muertes al año. Esto ha despertado gran inquietud entre todos los especialistas y ha motivado gran número de
estudios, para determinar los factores de seguridad que intervienen en la operación de las carreteras” Manual de
Proyecto geométrico de carreteras 1977.
Con esta introducción, se ha querido iniciar este capítulo a fin de elevar y destacar la labor de las personas que se
han involucrado en el diseño geométrico, orientados hacia el conocimiento de las causas de accidentalidad, motor
que permite la prevención desde el momento de la concepción del diseño geométrico de la via. De igual manera,
se quiere difundir la importancia de este tópico visto bajo la visión y concepción de la seguridad vial.
En este capítulo, se describen todas las actividades que permiten la realización de un proyecto de diseño
geométrico, iniciando por el planteamiento metodológico, pilar fundamental en el direccionamiento global, hasta la
realización de planos definitivos para construcción.
1.1 Objetivo General
El objetivo general del Diseño Geométrico, para el proyecto “ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA
MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA –
SAN FELIX – SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2”, consiste en determinar los criterios básicos del
diseño geométrico de acuerdo con el Manual de Diseño de Carreteras INVIAS 2008 en lo relacionado con el
alineamiento horizontal, vertical y la sección transversal de la vía y con ello realizar un diseño del corredor ajustado
a los factores topográficos, geotécnicos, hidráulicos y económicos del proyecto.
1.2 Objetivos Específicos
- Determinar el estado actual de la vía para precisar los puntos donde sea necesario realizar mejoramiento
y rectificación del trazado siempre que las condiciones de topografía y geotecnia lo permitan.
- Generar la información necesaria que permita el fácil desarrollo de los procesos constructivos del corredor
tales como los planos detallados del diseño geométrico en planta, perfil y secciones transversales además
de las carteras e informes correspondientes.
1.3 Alcance
El presente estudio de Diseño Geométrico se efectúa con una metodología que permite determinar los parámetros
de diseño de la vía existente, buscando la mejor adaptación del diseño a la topografía y corredor existente,
definiendo una sección transversal típica que cumpla con dichos criterios de modo que se garantice las
condiciones de estética, funcionalidad y seguridad vial de manera óptima.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
1.4 Localización del Proyecto
Caldas es uno de los 32 departamentos de Colombia, con una población proyectada de aproximadamente
984.115 habitantes y una superficie de 7.888 km². Su capital es Manizales. Forma parte del Eje Cafetero y
limita al norte con el departamento de Antioquia, al este con los departamentos de Cundinamarca y Boyacá, al
oeste con el departamento de Risaralda y al sur con este último y el departamento de Tolima.
El municipio de Marulanda se encuentra ubicado en el centro del departamento de Caldas, conformado por
predios de gran superficie donde se desarrolla la ganadería extensiva. La zona urbana y su jurisdicción
mantienen relaciones funcionales con los municipios de Salamina y Manizales. Limita al norte con los
municipios de Salamina y Pensilvania, al oriente con Manzanares y Pensilvania, al sur con el municipio de
Herveo (Departamento de Tolima) y al occidente con Manizales, Neira y Salamina. Su extensión total es de
378.57 Km2, la altitud de la cabecera municipal es 2825 msnm, tiene una temperatura media: 13ºC y la
distancia de referencia es 129 km desde Manizales.
El municipio de Salamina está situado en la región centro norte del departamento de Caldas, a 75 Kms de
Manizales, sobre la vertiente occidental de la cordillera Central a una altura de 1822 msnm. Limita por el norte
con los municipios de Pacora y Aguadas, por el sur con Aránzazu, Marulanda y Neira, por el oriente con
Pensilvania y Marulanda y por el occidente con La Merced; Se encuentra asentado en territorios quebrados
que van desde las riberas del río Cauca, pasando por montañas de clima medio y frío, hasta los páramos en
las cumbres de la cordillera central, tiene una temperatura media de 22ºC y su extensión total es de 40354,94
Km2.
Figura 6.1
LOCALIZACIÓN GENERAL DEL PROYECTO

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Figura 6.2
LOCALIZACIÓN ESPECÍFICA DEL PROYECTO
1.5 Descripción del Proyecto
El corredor en estudio comunica las poblaciones de los Municipios de Marulanda y Salamina, principalmente la
comunidad del corregimiento de San Félix desde y hacia las cabeceras municipales, se encuentra al Centro del
departamento de Caldas en los municipios de Marulanda y Salamina. El corredor comprende aproximadamente
desde el PR 0+000 al PR 23+000.07.
1.6 Condición Inicial
El tramo en estudio tiene una longitud de aproximadamente 23 Km, pero restando el tramo que se encuentra
pavimentado entre el Km 17+220 y el Km 19+720 iniciando en el municipio de Marulanda y en avance hacia el
corregimiento de San Félix, El tramo vial se encuentra en afirmado en buen estado, no presenta cunetas y se
tienen alcantarillas en la totalidad del tramo; Se tienen sitios de sección estrecha dado que existe roca sobre el
talud superior, existen sitios especiales puntuales que deben tener un manejo especial dado que desencadenan en
problemas de mal manejo de aguas lo que genera surcos sobre el corredor, hundimientos, perdida de banca,
asentamientos y deslizamientos de talud superior, el tramo pavimentado en concreto asfáltico en mal estado,
presenta cunetas en la mayor parte del tramo, sin embargo dada la falta de mantenimiento rutinario y periódico, se
genera desgaste de la capa de rodadura.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Figura 6.3
CONDICION INICIAL DEL CORREDOR MARULANDA – SAN FELIX - SALAMINA
2. METODOLOGIA
La metodología empleada para llevar a cabo los “ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA MEJORAMIENTO,
REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA – SAN FELIX –
SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2”, se presenta a manera de diagrama de flujo en la Figura
6.4.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Figura 6.4
METODOLOGIA GENERAL DEL ESTUDIO
“E ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O
REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA – SAN FELIX – SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL
MÓDULO 2”,
CORREDOR MARULANDA – SAN FELIX - SALAMINA PR 0+000 – PR 23+007.14
GENERALIDADES
REVISION DE ESTUDIOS PREVIOS
DEFINICION DE ESTRATEGIAS DE TRABAJO
DETERMINACION DE LOS PARAMETROS DE DISEÑO

Y AJUSTE DE ESPECIFICACIONES
PREDISEÑO
ANALISIS DE ALTERNATIVAS PROPUESTAS
EVALUACION DE FUNCIONALIDAD Y VIABILIDAD ECONOMICA
DISEÑO DEFINITIVO
ALINEAMIENTO HORIZONTAL ALINEAMIENTO VERTICAL (Perfil)
SECCION TRANSVERSAL
(BOMBEO Y TRANSICION DE PERALTADO)
EDICION DE PLANOS DE CONSTRUCCION
2.1 Revisión de estudios previos

Se debe recopilar la información que exista en cuanto al trazado y características establecidas para los
diseños, (características geométricas iníciales), para realizar los análisis y ajustes correspondientes, teniendo
en cuenta la información topográfica actualizada.
Deben consultarse los estudios desarrollados (si existen), para el proyecto como son: tránsito, hidráulico,
geotécnico y paisajístico con el fin de seguir sus recomendaciones y lograr con ello el diseño que mejor se
ajuste a los requerimientos, o por el contrario dar pautas a ellos para que sus diseños y recomendaciones
finales den solución a los inconvenientes que se presenten por el trazado en zonas donde este no pueda ser
modificado.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
2.2 Definición de estrategias de trabajo

Se establecen dentro de esta actividad, las diferentes alternativas o métodos con los que se llevarán a cabo los
diseños de acuerdo a la topografía existente y se definen los procedimientos a emplear en la ejecución de
cada actividad involucrada en el diseño.
2.3 Reconocimiento de la infraestructura vial

En este aparte se establecen las características del corredor, de acuerdo a la información actualizada dada por
los estudios topográficos, con el fin de definir puntos de control que obliguen a ajustar de una u otra forma los
trazados iníciales y sus elementos.

Este capítulo de gran relevancia tanto como el de topografía, ha sido evaluado muy detalladamente para no
incurrir en incongruencias de tipo técnico, económicas y ambientales de acuerdo al tipo de vía que se debe
diseñar.
En este aparte se estudian los diferentes parámetros que regirán los “ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA
MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA
MARULANDA – SAN FELIX – SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2”, de acuerdo a las normas
vigentes en la medida de lo posible, teniendo en cuenta las recomendaciones y exigencias de los estudios
realizados, de igual manera, se analizan las características del trazado existente con el fin de llevar a cabo los
ajustes correspondientes de acuerdo a las especificaciones dadas.
2.5 Diseño y evaluación

Dentro de este capítulo se elaboran los diseños de tal manera que permita realizar una evaluación general de
la funcionalidad de la vía, afectación de predios, tipo de estructuras que deberán diseñarse y con ello hacer un
análisis apreciativo de los costos de construcción, estimativo que permite finalmente, decidir los cambios que
deben efectuarse y proceder así a realizar los diseños definitivos.
Una vez estudiada la integración de la vía a la red vial existente y definidos todos y cada una de los parámetros
que rigen su diseño y especificaciones, se procede a precisar los diseños, dimensionando todos los elementos
que caracterizan los alineamientos horizontal, vertical y las secciones transversales.
Finalizada esta etapa, se cuenta con la información completa y precisa de todos los "PIs" del alineamiento y
demás elementos que permiten la localización del proyecto, se procede a realizar el cálculo de los elementos
que conforman las curvas verticales y horizontales (alineamiento), representados gráficamente en planos
planta perfil, secciones transversales y a elaborar los reportes de diseño.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
2.6 Edición final
La representación gráfica de todos los elementos que conforman el diseño vial final del Corredor mencionado,
será la base fundamental para lograr llevar a cabo los análisis económicos y finalmente se lleve a etapa de
construcción. Esta representación gráfica consiste en la elaboración de los planos planta-perfil que contienen:
- Diseño en planta
. Cuadro de coordenadas . Elementos de las curvas
. Abscisado . Norte
. Nomenclatura vial . Dirección de flujos vehiculares
. Obras existentes . Obras por construir
. Línea de paramentos . Predios significativos
- Diseño en perfil
. Registro de la nueva rasante . Registro de la rasante actual
. Abscisas . Cota negra
. Cota roja
3. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
El proyecto se ubica en el departamento de Caldas y corresponde a vías del Plan Vial del Departamento de
Caldas, presentadas mediante proyecto al Sistema General de Regalías (SGR) para realizar estudios de pre-
inversión para mejoramiento, rehabilitación y pavimentación de las mismas. El tramo Manzanares- Pensilvania
fue pavimentado mediante un programa de Invias cuyo objeto fue la pavimentación, reconstrucción y/o
repavimentación de carreteras del orden secundario y terciario, cuya finalidad principal era la de propender por
la accesibilidad y conectividad de algunas de las regiones más apartadas del país.
El Plan de Desarrollo, define las políticas y directrices generales del ordenamiento y el desarrollo territorial del
Departamento de Caldas y ordena que sea evaluado, estudiado y reglamentado, lo que permite desarrollos
viales que son columna vertebral de las estrategias de los programas de fortalecimiento y desarrollo para el
sector económico y generación de empleo, el sector agropecuario, el sector agroindustrial y los sectores físico
territorial y vial y de transporte.
4. ELEMENTOS BASICOS PARA EL DISEÑO GEOMETRICO
Todo Proyecto de diseño geométrico, depende básicamente de las características físicas y topográficas del
área de influencia, dimensiónales y operativas de los vehículos que transitan por ella, de las características del
tránsito vehicular y de la velocidad; estos factores determinan los llamados parámetros de diseño, que son
vitales para el desarrollo del estudio.
En este capítulo se hace referencia a la determinación de estos parámetros para el diseño de la calzada,
teniendo como base principal los característicos tránsito y desarrollo que tendrá el proyecto

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400

Los criterios y parámetros de diseño geométrico son los que definen los elementos de los alineamientos
vertical y horizontal, de manera que brinden funcionalidad, comodidad y seguridad al usuario. De allí la
importancia de realizar un análisis detallado de todos los factores que influyen en la determinación de los
mismos, con el fin de obtener resultados que sean acordes al área de influencia directa del proyecto.
En este numeral se tratarán aspectos relacionados con la determinación de los parámetros de diseño teniendo
en cuenta las características Topográficas y viales de la región.
4.2 Clasificación del Corredor según su funcionalidad y tipo de terreno
4.2.1 Según su funcionalidad
Primarias
Son aquellas troncales, transversales y accesos a capitales de Departamento que cumplen la función básica
de integración de las principales zonas de producción y consumo del país y de éste con los demás países.
Este tipo de carreteras pueden ser de calzadas divididas según las exigencias particulares del proyecto. Las
carreteras consideradas como Primarias deben funcionar pavimentadas.
Secundarias
Son aquellas vías que unen las cabeceras municipales entre sí y/o que provienen de una cabecera municipal y
conectan con una carretera Primaria. Las carreteras consideradas como Secundarias pueden funcionar
pavimentadas o en afirmado.
Terciarias
Son aquellas vías de acceso que unen las cabeceras municipales con sus veredas o unen veredas entre sí.
Las carreteras consideradas como Terciarias deben funcionar en afirmado. En caso de pavimentarse deberán
cumplir con las condiciones geométricas estipuladas para las vías Secundarias.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
4.2.2 Según el tipo de terreno

Tabla 6.1
De acuerdo a lo anterior la clasificación del tramo es: VIA TERCIARIA – TERRENO MONTAÑOSO.
4.3 Velocidad de diseño
Uno de los parámetros más importantes para el desarrollo de los estudios de diseño geométrico es el de la
velocidad; de ella dependen las características de la vía a diseñar de manera que garantice seguridad y
comodidad al usuario. Existen dos tipos de velocidad que se tienen en cuenta, la velocidad de diseño y la
velocidad de operación, esta última es un porcentaje de la velocidad de diseño.
La velocidad de Diseño se define como la máxima velocidad a la cual pueden circular los vehículos con
seguridad sobre una vía dependiendo de las condiciones topográficas y de la clasificación funcional de la vía.
De acuerdo lo expuesto anteriormente, la velocidad de diseño (Vd) que se recomienda el tramo, es de 30
Km/h, excepto en los puntos críticos de radio de curvatura para los cuales se hizo necesario diseñar para 20
Km/h los cuales serán detallados en las conclusiones y recomendaciones del presente informe.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Tabla 6.2
La velocidad de Operación (Vop), es un porcentaje de la velocidad de diseño y está definida como la máxima
velocidad a la cual puede viajar un vehículo en un tramo, bajo condiciones prevalecientes de tránsito y bajo
condiciones atmosféricas favorables, sin rebasar en ningún caso la velocidad del proyecto o de diseño. En la
Tabla 6.3 se presenta la relación entre velocidad de operación y el flujo vehicular en el cual se basa la
determinación de la velocidad de operación para este estudio.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Tabla 6.3
VELOCIDAD DE OPERACION PARA DIFERENTES CONDICIONES DE TRANSITO
VELOCIDAD DE OPERACION PROMEDIO (Km/h)

VELOCIDAD DE DISEÑO (KPH) VOLUMENES BAJOS VOLUMENES MEDIOS VOLUMENES ALTOS
40 38 35 33
50 47 42 40
60 56 52 45
70 63 60 55
80 72 65 60
100 88 75 ---
120 105 85 ---
Fuente: Trazado y localización de carreteras, Paulo Emilio Bravo, Sexta Edición.
4.4 Pendientes
La influencia de las pendientes en el diseño del alineamiento vertical se nota en la regulación de las
velocidades que desarrollan los vehículos, sin embargo se considera que para pendientes menores del 3% las
velocidades se mantienen aproximadamente uniformes; las pendientes mínimas para este proyecto estarán
determinadas por las condiciones de drenaje y las máximas quedan definidas de acuerdo a su velocidad de
diseño y clasificación del corredor.
De acuerdo a lo anterior para el diseño del corredor se manejaron pendientes mínimas del 0.30% y máximas del
12% para Vd: 30 Km/h y de 14% para Vd: 20 Km/h, debido a las condiciones del terreno, se consigue cumplir con
las pendientes recomendadas por el manual de diseño geométrico (INV-2008) sin realizar grandes movimientos de
tierras.
Tabla 6.4

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
También se debe tener especial cuidado en garantizar la longitud mínima de la curva vertical, el cual se hará en
este caso bajo el criterio de operación dado que con esto se evita el cambio súbito de pendiente y se permite que
el perfil de la vía en la curva vertical tenga una adecuada estética y apariencia. El control de la distancia de
visibilidad de parada se hará mediante el parámetro K, el cual es igual a la relación L/A (distancia horizontal, en
metros necesaria para tener un cambio de pendiente de uno por ciento (1%) a lo largo de la curva).
Tabla 6.5
4.5 Radio de curvatura
El radio mínimo de curvatura teniendo en cuenta la velocidad de diseño, el peralte máximo de la vía y los
vehículos tipo seleccionados considerados para el diseño geométrico de la pavimentación de la vía es de
21.0 m para Vd: 30 Km/h y de 15.0 m para Vd: 20 Km/h, para vehículos pesados y para vehículos livianos, con
lo cual se logran definir los espacios de los que se debe disponer para lograr una maniobra sin interrupciones.
El radio mínimo de las curvas horizontales está ligado a las características funcionales de la vía, y
respondiendo a los valores exigidos para la velocidad de diseño (Vd) y está dado por la ecuación (1) cuyos
resultados se encuentran en la Tabla 6.6.
(𝑉𝐶𝐻 )2
𝑅𝑐𝑚𝑖𝑛 = (1)
127 ∗ (𝑒𝑚𝑎𝑥 + 𝑓𝑇𝑚𝑎𝑥 )

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Tabla 6.6
4.6 Secciones transversales
La sección transversal de una vía en un punto cualquiera de ésta, es un corte vertical normal al alineamiento
horizontal que permite definir las dimensiones de los elementos que conforman dicha vía, como la calzada, el
separador, sardineles, andenes, etc. En las tablas 6.7 y 6.8 se presentan los anchos mínimos que debe tener
el tramo en estudio para las condiciones específicas anteriormente nombradas y en la figura 6.5 se muestra la
sección solicitada por la entidad contratante y la cual fue evaluada y modelada en esta propuesta de diseño
geométrico.
Figura 6.5
SECCION TRANSVERSAL PROPUESTA (3.0 m Carril + 0.5 m Berma-Cuneta)
6.00
0.50 3.00 3.00 0.50
0.20
0.20

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Tabla 6.7
Tabla 6.8

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
5. RESUMEN PARAMETROS BASICOS DE DISEÑO
El resumen de los parámetros que influyen en el diseño geométrico se presenta en la Tabla 6.9. Estos
parámetros fueron determinados teniendo en cuenta las características físicas y topográficas del área de
influencia del proyecto, de tal manera que el diseño obtenido logre optimizar el aspecto del entorno físico de los
sectores que atraviesa y que los impactos ambiental y socio-económicos sean mínimos, dándole al usuario de
las vías agilidad, funcionalidad, seguridad y comodidad al transitar.
Tabla 6.9
CUADRO RESUMEN DE PARAMETROS DE DISEÑO
“ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O
REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA – SAN FELIX – SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL
MÓDULO 2”,
PARÁMETRO VALOR
1 Clasificación de la Vía Terciaria

2 Velocidad de diseño 20 Km/h - 30 Km/h
3 Ancho de calzada 6.00 m
4 Ancho de carril 3.00 m
5 Ancho de Berma - Cuneta 0.50 m
6 Radio mínimo de curvatura 15.00 m - 21.00 m
7 Peralte máximo 6.00 %
8 Pendiente mínima 0.30 %
9 Pendiente máxima 14.00 % - 12.00 %
10 Bombeo normal 2.00 %
6. DISEÑO GEOMETRICO
6.1 Generalidades
El diseño geométrico determina los alineamientos verticales y horizontales de una vía, de tal manera que se le
dé al usuario seguridad y confort al transitar por ella. Estos alineamientos dependen básicamente de los
parámetros de diseño que vienen dados por las características del área de influencia del proyecto, así como de
las condiciones exigidas para el desarrollo del mismo.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
6.2 Diseño del alineamiento horizontal
El alineamiento horizontal es la proyección sobre un plano horizontal del eje de la calzada de la vía, definido
por una serie de rectas que se interceptan en curvas cuyas características ofrecen seguridad y confort al
usuario, teniendo en cuenta los parámetros previamente determinados según las características y condiciones
del proyecto con los cuales se realizan los cálculos que componen el “diseño en planta”.
Entre los elementos que conforman el alineamiento horizontal se encuentran: tangentes, curvas de transición y
curvas circulares.
6.3 Diseño del Alineamiento Vertical
El alineamiento vertical queda definido por la rasante formada por alineamientos rectos que se interceptan en
curvas cóncavas o convexas, cuyas características se ven definidas por las distancias de visibilidad y más aún
por las condiciones de drenaje, de tal manera que sea posible el escurrimiento total y rápido de las aguas. Las
pendientes juegan por tanto un papel importante en el diseño en perfil y sus valores deben ser tales que
ofrezcan la inclinación mínima requerida para el drenaje y la inclinación máxima que garantice la economía y
funcionalidad de la vía.
7. MODELO COMPUTACIONAL PARA EL DISEÑO GEOMETRICO
Actualmente existen nuevas tecnologías que le dan mayor rapidez, alta precisión y rendimiento a los
procesos de cálculo y dibujo del diseño geométrico, que minimizan al máximo el error humano y representan
una gran ventaja porque generan una reducción en el tiempo para obtener los elementos que conforman los
alineamientos de las curvas. Esta nueva tecnología permite determinar los elementos que conforman el diseño
geométrico con su respectivo alineamiento; el proceso a seguir para la utilización de este sistema se describe
a continuación.
Una vez se procesa toda la información de topografía, se definen los parámetros con los cuales se realizara el
diseño geométrico de la vía en estudio y se plantea el o los ejes de las calzadas del corredor en cuestión, para
luego precisar los diseños dimensionado cada una de las curvas tanto horizontales como verticales de tal
manera que sus especificaciones brinden seguridad, comodidad y funcionalidad a la vía.
En esta etapa se cuenta con la ayuda del "software" conocido comercialmente como AutoCAD Civil 3D, con el
fin de sistematizar y optimizar los procedimientos que se siguen dentro del diseño geométrico, con lo cual se
busca disponer de mayor tiempo para el análisis de las diferentes alternativas hasta lograr la más funcional que
se acomode mejor en las características topográficas, geotécnicas e hidrológicas, logrando así un proyecto
más económico, y que cumpla con las especificaciones dadas, esto se logra debido a que dicho software es
una herramienta que agiliza el cálculo y dibujo del corredor a diseñar y cualquier modificación que se realice en
los diseños se puede obtener rápidamente, para una vez analizada se apruebe o no.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
La determinación de los elementos restantes tales como cartera de Coordenadas de Eje y Bordes, de
Chaflanes, de Transición de Peraltado y Cartera de movimiento de Tierras además de cuadros de elementos
de curvas horizontales responden a una serie de procedimientos y operaciones matemáticas las cuales se
desarrollan con ayuda de los software AutoCAD Civil 3D® (Autodesk Inc) y TOPO3® (Desarrollado en la
Universidad del Cauca por el Ing. Efraín Solano), los cuales permiten calcular y obtener el dibujo final del
alineamiento diseñado, entregando así la magnitud de cada uno de los elementos que conforman las curvas,
las coordenadas de los PIs de acuerdo al sistema establecido inicialmente y el abscisado completo de los ejes
espaciado según se acuerde en planta y perfil. De igual manera permite obtener la magnitud de los elementos
de las curvas verticales que el diseñador define con las pendientes y la longitud de la curva que cumpla con el
parámetro de drenaje, además de cortes (secciones) transversales indicados cada determinada distancia con
el fin de observar el comportamiento de la sección de forma detallada a lo largo de todo el corredor diseñado.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 El presente informe de Diseño Geométrico del proyecto ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA
MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA
MARULANDA – SAN FELIX – SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2 se presenta con el fin de
informar acerca de la metodología, parámetros y resultados obtenidos partiendo de un estudio topográfico
detallado con el que se puede inferir las condiciones y parámetros de diseño de la vía existente y así realizar
las correspondientes rectificaciones de alineamiento y ajustes en sitios de obligatorio cumplimiento por razones
de seguridad vial.
 Por razones de manejabilidad de los archivos se dividió el corredor en dos tramos de diseño: Tramo 1 (K0+000
– K11+221.98) y Tramo 2 (K11+221.98 – K23+007.14) razón por la cual la numeración de los Pi’s tanto en los
planos planta perfil como en los cuadros de elementos de curvas horizontales reinician en 1 a partir de la
abscisa 11+221.98.
 En general, al ser un tramo en terreno montañoso las condiciones existentes no permiten que el diseño se
ajuste a los parámetros establecidos de acuerdo el Manual de Diseño Geométrico 2008 del INVIAS en cuanto
a la velocidad de diseño de 30 Km/h y radios de curvatura mínimos de 21.0 metros, ya que existen algunos
puntos de excepción como los de los Pi’s detallados a continuación en los cuales para evitar grandes
movimientos de tierra ya sea en corte o terraplén se buscó ajustarse al alineamiento existente para lo cual fue
necesario tomar como velocidad de diseño 20 Km/h y radios mínimos de diseño de 15.0 metros.
PI# Abscisa Radio PI# Abscisa Radio

7 381.69 19.432 111 4873.27 17.49
13 618.02 19.652 152 7314.27 19.951
33 1488.17 17.505 175 8497.28 18.123
71 3122.42 16.951 95 (331) 16150.06 18.123
76 3398.88 19.189 102 (338) 16471.26 18.526
86 3852.74 16.64 142 (378) 18621.52 16.719
90 3987.29 19.324 181 (417) 20566.91 15.966
99 4412.99 19.651 200 (436) 21383.95 17.606
104 4602.44 19.436 227 (466) 22795.36 19.242
 El Diseño Geométrico se realizó basado en la sección transversal existente a lo largo del eje de la vía en la
cual se encontró un ancho de carril promedio de 2.0 m, ancho de calzada de 4.0 m y en algunos sectores en
los cuales se encuentran los bordes de vía en las proximidades de los cercos que delimitan los predios de
propiedad privada, se observan algunas bermas y cunetas obstruidas por la falta de mantenimiento, las lluvias
y el acarreo de material.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
 Es importante destacar que en algunos puntos críticos la sección transversal diseñada genera gran
movimiento de tierras, estos puntos se encuentran detallados en el archivo “DG MARULANDA DETALLE
DE CORTES.dwg” por lo cual la consultoría recomienda considerar una reducción de la sección transversal
a las secciones propuestas en los diagramas a continuación, debido a que con estas dimensiones es
posible ajustarse de manera más eficiente al corredor existente y disminuir al máximo la construcción de
muros de contención y obras de estabilización de taludes que encarecerían y restarían viabilidad al
proyecto.
La sección transversal SIN CUNETA izquierda o derecha y con MURO se propone en sitios en donde
actualmente se encuentran estructuras tipo muros, casas, cercos, con el fin de evitar invasión a propiedad
privada y en lugares en donde la sección es demasiado estrecha que se puedan generar terraplenes de gran
tamaño.
Figura 6.8
Sección transversal SIN CUNETA IZQUIERDA/DERECHA Y CON MURO
6.00
0.20
3.00 3.00 0.50
MURO
6.00
0.20
0.50 3.00 3.00

MURO

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Debido a las condiciones presentes en cuanto a anchos de calzada, se propone reducir la sección transversal
propuesta, con el fin de disminuir los volúmenes de Corte y Terraplén y minimizar la afectación a predios. A
continuación se describe la sección transversal utilizada en zonas de restricciones de tipo predial y geotécnico:
Figura 6.7
Sección transversal SIN CUNETA IZQUIERDA
6.00
0.10
0.20
3.00 3.00 0.50
Sección transversal SIN CUNETA DERECHA
6.00
0.20
0.10
0.50 3.00 3.00
Sección transversal SIN CUNETAS
6.00
0.10
0.10
3.00 3.00
 Con la propuesta de Diseño Geométrico se busca un mejoramiento en la sección transversal a lo largo del eje
de la vía de modo que cumpla con las recomendaciones del manual de diseño geométrico (INV-2008), en el
cual se especifica para carreteras de tercer orden, en terrenos planos: anchos de carril de 3.0 m, ancho de
calzada de 6.0 m, berma-cuneta de 0.5 m de ancho y 0.20 m de profundidad Hidráulica, valor recomendado
por el Estudio Hidráulico, para este diseño se presentó la propuesta de Berma – Cuneta de 1.0 m a cada lado
de la vía a solicitud del contratante.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
Figura 6.5
Dimensión de Berma-Cuneta
 La definición de cotas de rasante está sujeto a los estudios hidráulico y estructural que se retro alimentaran,
pero para efectos de esta alternativa se asumieron ciertos parámetros como cotas de aguas máximas y pre
dimensionamiento estructurales.
 La estructura de pavimento usada en la modelación fue la recomendada en el capítulo 7. Estudio Geotécnico

y Diseño de pavimentos y se describe a continuación.
 Los productos entregados en el estudio de diseño geométrico, como son los planos planta-perfil, secciones
transversales, carteras de elementos, coordenadas y rasante, y en conjunto con el presente informe se
considera definido el diseño geométrico de la ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA MEJORAMIENTO,
REHABILITACIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA MARULANDA – SAN FELIX –
SALAMINA, CORRESPONDIENTE AL MÓDULO 2.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400
BIBLIOGRAFIA
Manual de diseño geométrico de carreteras 2008. Instituto Nacional de Vías Ingeniería de Transito.
Fundamentos y aplicaciones. Rafael Cal y Mayor, James Cárdenas.

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400

ANEXO 6-1
PLANOS PLANTA -PERFIL

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400

ANEXO 6-2
SECCIONES TRANSVERSALES

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;
NIT. 890.801.052-1
Manizales - Caldas
Teléfonos: (576)-8842400

ANEXO 6-3
REPORTES DE DISEÑO
(CONSULTAR MEDIO MAGNÉTICO)

Teléfono 6807811 - Fax 6807874
CALI
www.geicol.net
E-Mail:
info@geicol.net;

Informe de Dise+ o Geometrico PR 124

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Informe de Dise+ o Geometrico PR 124

Cargado por

Información del documento

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Informe de Dise+ o Geometrico PR 124

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

DEPARTAMENTO DE CALDAS

CONTRATO DE CONSULTORIA N° 08042014-0164

ESTUDIOS Y DISEÑOS FASE III PARA MEJORAMIENTO, REHABILITACIÓN,

CAPITULO 6. DISEÑO GEOMETRICO

SANTIAGO DE CALI, MARZO DE 2015

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

ÍNDICE CAPITULO FECHA DE

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

ESTADO DE REVISIÓN DEL PROYECTO

DOCUMENTO No. PR-124-INFORME FINAL

CLASE DE DOCUMENTO DOCUMENTO DE PLANIFICACIÓN

ING. KHRISTELL ING. KHRISTELL ING. KHRISTELL ING. KHRISTELL

P Responsable por elaboración Firma

B Responsable por revisión Firma

ING. DIANA ING. DIANA ING. DIANA ING. DIANA

I Control de calidad Firma

Responsable por Aprobación Firma

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

Ingeniera MONICA LUCIA MELGAREJO CORREDOR

Ingeniera MARIA ISABEL MARÍN CERÓN

Ingeniera LILY CECILIA CASTRILLÓN

Ingeniero DIEGO ESTRADA PAZ

Ingeniera CLAUDIA VIRGINIA AGUDELO SARRIA

Ingeniera BRENDA LEONOR CASTRILLÓN

Ingeniera JHULIET TOBAR COLLAZOS

Economista ARTURO RIVERA

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

Topógrafo WILMER POSSO

Dibujante LUIS LÓPEZ

Ingeniera DIANA ELIZABETH MUÑOZ LASSO

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

1.1 Objetivo General

1.2 Objetivos Específicos

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

1.4 Localización del Proyecto

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

1.5 Descripción del Proyecto

1.6 Condición Inicial

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

REVISION DE ESTUDIOS PREVIOS

DEFINICION DE ESTRATEGIAS DE TRABAJO

DETERMINACION DE LOS PARAMETROS DE DISEÑO

ANALISIS DE ALTERNATIVAS PROPUESTAS

EVALUACION DE FUNCIONALIDAD Y VIABILIDAD ECONOMICA

ALINEAMIENTO HORIZONTAL ALINEAMIENTO VERTICAL (Perfil)

EDICION DE PLANOS DE CONSTRUCCION

2.1 Revisión de estudios previos

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

2.2 Definición de estrategias de trabajo

2.3 Reconocimiento de la infraestructura vial

2.4 Parámetros de diseño

2.5 Diseño y evaluación

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19

2.6 Edición final

3. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

4. ELEMENTOS BASICOS PARA EL DISEÑO GEOMETRICO

Calle 37 Norte No. 3 G-N-19