CRITERIO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DEL ESPIRAL EN CURVA DE UNA VÍA.

El diseño geométrico de una vía y el de un buen trazado es importante, para cada uno de usuarios sin importar el tipo de vehículo o diseño. la comodidad, la funcionalidad, la seguridad, la integración, la armonía o estética y economía son factores que deben cumplir y tener presente en cada kilómetro de vía que se esté diseñando, aunque pueden existir otros factores, los criterios de exigencias visto son los que naturalmente un ingeniero de vía debe desarrollar mediante la aplicación de las ciencias básicas a esta rama que influye casi en un cien por ciento de la infraestructura de cualquiera localidad. Dentro de estas aplicaciones y exigencias que entra a jugar con el sistema operativo y de quien va conduciendo un vehículo en la vía, existen criterios de diseño para llegar a las exigencias pedidas por la norma.

Es importante saber que la construcción de una carretera va estar ligada a la zona natural, o el tipo de obra que se esté realizando, si es una carretera terciaria, segundaria o primaria, y que, para llegar a las exigencias, lo parámetros a utilizar necesariamente deben de estar ligado al tipo de terreno o características topográficas.

Dentro de la conformación del diseño geométrico podemos encontrar unos parámetros básicos y que se ha convertido en los más importantes, y es la velocidad del diseño que está ligada directamente al usuario en este caso los conductores quien se va a beneficiar para el buen desarrollo de su operación. Aunque este suele ser un criterio burlado por los conductores y que ocasionan grabes consecuencias. Por lo tanto, siempre hay que logra que un diseño geométrico contenga elementos viales y características contribuyente a minimizar las velocidades y que se cumpla un trazado homogéneo y no esté ligada a variaciones bruscas.

En los diseños siempre vamos a encontrar elementos geométricos con líneas rectas y arcos circulares, para mantener una transición eficaz y no cambios bruscos cuando se manejan altas velocidades. Las curvas de transición varia en su recorrido y su fundamentación es suavizar las discontinuidades de la curvatura y el peralte, evitando cambios bruscos en la aceleración radial del vehículo y el conductor, disponiendo de longitudes que permiten establecer un peralte y un sobre ancho de la vía para mantener una trazado homogéneo y estético.

En las curvas de una vía vamos a encontrar matemáticamente mucha aplicación, los peralte, el ángulo de deflexión, el radio, el sobre ancho, espirales, etc. Que son aplicaciones que un ingeniero civil debe constituir al momento de diseñar, y están regidas por normas estatales, como la AASTHO y en nuestro país INVIAS (instituto nacional de vías), y como ingeniero debemos trabajar bajo esa fundamentación y aplicación, para llegar a cumplir las exigencias.

Con el desarrollo de las nuevas tecnologías y aplicaciones, antes sustentadas bajos investigaciones y en especial en curvas simple o según la complejidad topográfica de la zona y el criterio ingeniera existe para componer una secuencia homogénea en una curva, que son los espirales. Y que se han desarrollo criterios y tipos de espirales de uso ingenieril que dan soluciones para comodidad, seguridad y continuidad en el trayecto para el conductor o los usurario.

En los espirales de una curva, aunque existe tres tipos, el más utilizado en el clotoide, que permite tener carreteras más cómodas, estáticas y seguras. Las ventajas de este tipo de espirales; en una curva espiral proporcionan una trayectoria natural y fácil para el conductor, por lo que la fuerza centrífuga crece o decrece gradualmente, el desarrollo del peralte se hace de forma progresiva, permiten la adaptación a la topografía y en casos ajenos evita el movimiento de tierras influyendo en los costos y presupuesto de la vía.

En criterios matemáticos la clotoides varia gradualmente desde cero (0) en la tangente de la curva, a un valor máximo que corresponde a la curva circular espiralizadad. Teniendo en cuenta también que el radio de la curva varia con la distancia de la misma en cualquier punto. La longitud de la espiral se emplea para realizar transiciones del peralte y del sobre acho de entre la sección trasversal en línea recta y la sección transversal completamente peraltada y con sobre ancho de la curva, permitiendo una comodidad satisfactoria para el conductor y la secuencia de la velocidad del tramo.

La clotoide y los fundamentos reglamentarios estatales contaran siempre con criterios limitados, porque ya han sido estudiados o han seguido un proceso de investigativo para el desarrollo de la norma, esos criterios denominados valor límite de una espiral clotoide están dada bajos tres fundamentaciones relacionadas con la comodidad y la seguridad del usuario.

Para el criterio I, se tiene encuenta la variación uniforme de la fuerza centrífuga y que no es compensada por el peralte y que esta relacionadas, por la velocidad especifica (km/h), por el radio de cálculo de la clotoide, por la variación de la aceleración centrifuga y el peralte de la curva.

Para el criterio II, existe una limitación de la transición del peralte, por lo que se tendrá encuenta la inclinación máxima permitida en los peraltes y también la distancia del eje de giro al borde de la calzada.

Para el criterio III, se asumen diferentes casos que cumplan con la estética y percepción de la curva, de manera que sea percibida de forma clara el cambio de la curvatura, un caso dos que cumpla con el ángulo de giro de la espiral mínimo de 3 grados, para la orientación adecuada del conductor, conllevando un sistema operativo armonioso bajo la velocidad del tramo.

Es importante la evaluación de estos criterios, para el cumplimiento oportuno de las condiciones exigidas por el manual, ya conocidas, es de cumplimiento cada uno de los criterios para nuestro caso el de la espiral y todos los criterios evaluativos para el eficiente desarrollo del trazado y el diseño geométrico.