Dimensionar un firme para carreteras. Parte 1.

Hola.

Desde el 2003, en España, para diseñar las secciones de firme se debe seguir la Norma 6.1 IC: Secciones de firmes.

Explica en un preámbulo que será aplicable para carreteras de nueva construcción y acondicionamiento de las existentes. No será aplicable, en cambio, en túneles ni puentes. Para rehabilitaciones superficiales existe una norma específica, la Norma 6.3 IC: Rehabilitación de firmes.

La sección de firme, como veremos más adelante, dependerá de dos parámetros fundamentales : El tráfico pesado que rodará sobre el firme y la explanada sobre la que se construirá.

1) Cálculo de la categoría de tráfico pesado.

El tráfico se deberá estimar a la puesta en servicio. El tráfico pesado se divide en ocho categorías: T00 ( La que más tráfico tiene) hasta T42 ( La que menos):

Categorías de tráfico según la norma 6.1 IC

Categorías de tráfico según la norma 6.1 IC

Los valores que muestra la tabla son de IMDp (Intensidad media diaria de pesados).

¿Pero cómo calculo la IMD?

La IMD es la media anual de la intensidad (nº de vehículos que pasan en un año entre el nº de días del año. Hay que recordar que la intensidad en una carretera varía en el tiempo siguiendo una ley que puede considerarse formada de la superposición de: una tendencia a largo plazo, unas oscilaciones cíclicas ( diarias, semanales y anuales) y unas variaciones aleatorias. En periodos cortos (p.ej. 5 años) puede suponerse tasa de crecimiento
anual constante.

En la página del ministerio de fomento ( Link aquí ) podemos encontrar los datos oficiales. Nos dan los datos totales y también el porcentaje de pesados correspondiente. Si no hay datos suficientes podemos hacer las mediciones correspondientes. ( Habrá un futuro post sobre mediciones de tráfico).

Mapa de Fomento de las IMD en la ciudad de la Coruña

Mapa de Fomento de las IMD en la ciudad de la Coruña

Una vez tengo la IMD decidida, se calcula la IMDp haciendo el % correspondiente.  Normalmente los datos son en ambos sentidos y hay que saber si hay dos calzadas (dividir entre dos ) o sólo una.  El número final de IMD con el que entrar en la tabla anterior es por carril.

– En calzadas de dos carriles y doble sentido de circulación, incide sobre cada carril la mitad de los vehículos pesados que circulan por la calzada.

– En calzadas con dos carriles por sentido, se considera que van todos los pesados por el carril exterior, y ese es el de diseño.

– En calzadas de tres o más carriles por sentido de circulación, se considera que actúa sobre el exterior el 80% del total de pesados de ese sentido.

Por ejemplo, para una autovía de 2 carriles por sentido, de IMD= 30.000 y un 10 % de pesados, tendremos IMDp=3000 vehículos día. Como hay dos calzadas, 1500 vehículos para cada una. Si hay dos carriles, el de fuera se lleva todos los vehículos. La categoría de tráfico resultante es de T1.

 2) Explanada bajo el firme.

Las categorías de firme se determinan según el módulo de compresibilidad en el segundo ciclo de carga Ev2, obtenido de acuerdo con la NLT-357 – Ensayo de carga con placa-, ( Aquí ) cuyos valores se recogen en la siguiente tabla:explanda

Hay que remarcar que para toda autopista nueva la explanada debe ser E3, independientemente del tráfico pesado que vaya a circular.

Para las categorías de tráfico pesado T00 hasta T2 el proyecto deberá exigir además una deflexión patrón máxima:

Deflexión patrón

Dependiendo del tipo de material que forme el suelo, necesitaremos unos tratamientos de mejora u otros:

Categorías de la explanada según el tipo de suelo y sus tratamientos

Categorías de la explanada según el tipo de suelo y sus tratamientos

Si ya tenemos los suelos tipo “adecuados” o “seleccionados”, con una capa de 30 cm de suelo estabilizado in situ será sufciente para una explanada E3. Toda la casuística se encuentra en la tabla anterior. Qué significa “seleccionado”, “adecuado”, “tolerable” y “marginal” se puede encontrar en el artículo 330.3 del PG-3  ( AquÍ )

Una vez tenemos claro cual es nuestro típo de tráfico pesado y nuestra explanada, simplemente entramos en la tabla siguiente a elegir el paquete de firme:

Paquetes de firme según la explanada y el tráfico pesado

Paquetes de firme según la explanada y el tráfico pesado (1)

2

Secciones de firme según la explanada y el tráfico pesado (2)

Para la autopista del ejemplo anterior, con explanada E3, tenemos las opciones 131,132 y 134. Si elijo la 132, deberé repartir esos 20 cm de mezclas bituminosas entre la capa de rodadura, la intermedia y la capa de base. Qué son esas capas, como se distribuyen, las diferentes opciones que tendremos  y demás cosas que me dejo serán objeto de otro post, para no hacer este demasiado largo. EDITO ( está aquí )

Espero que haya sido útil.

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4 pensamientos en “Dimensionar un firme para carreteras. Parte 1.

  1. Manu dice:

    Muchas gracias por la información. Me he vuelto loco buscando la equivalencia entre las nomenclaturas antiguas y las actuales. Tengo examen este sábado para un trabajo de vigilante de carreteras y, sin duda, me ha sido de gran valor tu aportaciom

  2. Juan dice:

    Muy interesante!
    Una duda hay alguna forma de acceder a la información de fomento de intensidad de trafico en un formato mas manipulable? Tipo tablas excel en vez de un pdf con el mapa
    O conoces alguna empresa que venda dicha información?

    Gracias y saludos

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