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DISEÑO GEOMÉTRICOSEGURO DE CURVAS HORIZONTALESAUTORESDr. Ing. Tomas ECHAVEGUREN - Universidad de Concepción, Facultad de IngenieríaDr. Ing. Sergio VARGAS-TEJEDA - Departamento de Ingeniería Civil, Universidad del Bio Bio, Chile.Ing. María RIVEROS - Departamento de Ingeniería Civil, Universidad Diego Portales, Chile.RESUMENEl diseño geométrico de curvas horizontales tradicionalmente se ha realizadoconforme al modelo de masa puntual en la mayoría de las normativas dediseño. Sin embargo, cabe preguntarse si el enfoque tradicional de diseñocontribuye a la seguridad vial.Investigaciones realizadas en Australia, Estados Unidos y Chile, hanmostrado que en los diseños viales de caminos con categorías medias ybajas la velocidad de operación excede a la velocidad de diseño en curvashorizontales. Ante este hecho, surge la pregunta de cuál es el margen deseguridad real que ofrece el diseño de la curva y cómo es posible estimarlo.En este trabajo los autores proponen un nuevo enfoque de diseño basadoen el modelo de 3 zonas, el cual integra conceptos de demanda de fricción,fricción de diseño, fricción real del pavimento y umbrales de fricción en eldiseño de curvas horizontales.Esta integración se realiza bajo un enfoque probabilístico basado en lateoría de la confiabilidad, que permite estimar el margen de seguridad queofrecen diversos diseños, reconociendo que la velocidad de operación y lafricción son variables aleatorias, con lo cual se amplía el concepto de factorde seguridad utilizado tradicionalmente en ingeniería.En el artículo se desarrollan los conceptos de confiabilidad y la forma enque se aplican en el modelo de 3 zonas. Se obtiene a partir de simulaciónrelaciones entre la geometría y el punto de diseño que maximiza laconfiabilidad del mismo. Finalmente, se realiza una aplicación para ilustrarel método desarrollado constituyendo una alternativas a los métodosde diseño tradicionales que entrega más elementos conceptuales quefomentan un mejor análisis del diseñoPalabras Clave: Velocidad, Curva Horizontal, Confiabilidad, DiseñoINTRODUCCIÓNEl diseño geométrico de curvas horizontales utiliza el radio de curvatura,peralte y velocidad de diseño como variables de decisión. El diseñadorselecciona valores únicos de radio y peralte considerando un comportamientouniforme de los conductores, para una velocidad de diseño específica.La velocidad de diseño se define como la máxima velocidad segura quepueden alcanzar los conductores y es la que determina las característicasgeométricas de los trazados. Este concepto, es el que se ha utilizado en lasrecomendaciones de diseño geométrico de Chile hasta el año 2002, año enel cual se publicó una nueva versión del Manual de Carreteras.la velocidad, tales como velocidad de proyecto y velocidad específica. Deacuerdo a Ministerio (2008), la velocidad de proyecto sustituyó al conceptode velocidad de diseño, siendo la que actualmente se utiliza para definirlas características mínimas de diseño y el estándar global de la vía. Por suparte, la velocidad específica para elementos curvos en planta, correspondea la velocidad resultante del equilibrio entre la fricción de diseño y demandade fricción (Ministerio, 2008).En este último caso, el diseñador asume que el conductor nunca excederála velocidad específica, y que si lo hace, existe un remanente de fricciónque proporciona un factor de seguridad. Este remanente se debe a que lafricción de diseño se obtiene bajo el principio de comodidad, valor que esmuy inferior a la resistencia al deslizamiento del pavimento (Echavegurenet al, 2005).Sin embargo, la evidencia empírica obtenida en Australia, Estados Unidosy Chile muestra que en curvas con velocidades de diseño o específicasinferiores a los 90 – 100 km./h la velocidad de operación tiende a superarla de diseño (Echaveguren y Sáez, 2001; Memon et al, 2008). En este casolos métodos de diseño no proporcionan herramientas para determinar cuáles el factor de seguridad real que proporciona tanto el diseño como lasuperficie del pavimento. Ante esto, el diseñador no cuenta con medios paracomprobar que tan confiable es el diseño dado que asume una hipótesisque no se cumple en la práctica.Este problema es relevante en particular cuando se realizan cambios deestándar al pasar de caminos no pavimentados a pavimentados y en eldiseño de caminos con velocidades de proyecto entre 50 y 100 Km./h o enzonas de diseño restringido.Para analizar dicha situación, es necesario extender los métodos de diseñotradicionales considerando explícitamente la condición superficial delpavimento a través de la fricción proporcionada por el mismo y la demandareal de fricción del conductor para una geometría determinada.De acuerdo a lo anterior, el objetivo de este trabajo es presentar unametodología de diseño complementaria a la existente en el Manual deCarreteras de Chile, fundamentada en el análisis de confiabilidad de primerorden (FORM, First Order Reliability Method).Esta nueva versión del Manual, adoptó conceptos distintos relacionados conCarreteras - Marzo 2011. 69