
En las curvas cóncavas, el análisis de visibilidad considera las restricciones que se presentan en la noche y estima la longitud del sector de carretera iluminado hacia adelante, como la distancia de visibilidad. Dicha distancia depende de la altura de las luces delanteras del vehículo (H), para la cual se asume un valor de sesenta centímetros (0.60 m) y un ángulo de divergencia del rayo de luz hacia arriba (α) respecto al eje longitudinal del vehículo de un grado (1°). De la misma forma que en las curvas convexas se presentan dos situaciones:
El conductor y el obstáculo están dentro de la curva y la distancia de visibilidad es menor que la longitud de la curva. En términos generales, se tiene que:
Donde:
DP: Distancia de visibilidad de parada, en metros.
H: Altura de los faros delanteros del vehículo, igual a sesenta centímetros (0.60 m).
α: Ángulo de divergencia de los rayos de luz de los faros delanteros. α = 1°.
A: Diferencia algebraica de pendientes, en porcentaje (%).
Reemplazando los valores en la expresión anterior:
Figura 1. Elementos para determinar la longitud mínima de una curva vertical cóncava según el criterio de seguridad
Fuente: Manual de diseño geométrico de carreteras (Invías, 2008)
(Para ampliar la imagen haga clic sobre ella)
Cuando el conductor y el objeto están fuera de la curva, la distancia de visibilidad es mayor que la longitud de la curva. Para H = 0.60, α = 1° y Dp es la distancia de visibilidad de parada, se tiene:
Reemplazando el ángulo α = 1°:
De los dos casos anteriores se adopta la ecuación para Dp < L, debido a que genera valores mayores, que cubren los valores asociados a Dp > L.
Por lo tanto:
De igual forma como en las curvas convexas, se puede determinar el parámetro K:
Los valores de Kmin para curvas cóncavas se presentan en la tabla 1 para diferentes Velocidades Específicas de las curvas verticales (VCV) de acuerdo con la expresión anterior. Por lo tanto, para obtener la longitud mínima de la curva se emplea la expresión:
A en porcentaje (%)
Lmin en metros
Se aplica el mismo criterio de las curvas convexas y por lo tanto la longitud mínima de la curva cóncava se expresa por:
Donde:
Lmin: longitud mínima según criterio de operación, en metros.
VCV: velocidad específica de la curva vertical, en km/h
Para la distancia de visibilidad de adelantamiento, de paso o de rebase, no es indispensable su cálculo, ya que es posible ver las luces del vehículo que viene en sentido contrario.
Es necesario controlar la longitud máxima de la curva vertical cóncava para evitar el empozamiento de las aguas superficiales en la batea o punto más bajo de la curva. De acuerdo con este criterio, se debe diseñar la curva vertical cóncava con un valor de K menor o igual a cincuenta (50).
Tabla 1. Valores de Kmín para el control de la distancia de visibilidad de parada y longitudes mínimas según criterio de operación en curvas verticales.
| Velocidad específica VCV (Km/h) | Distancia de visibilidad de parada (m) | Valores de Kmin | Longitud mínima según criterio de operación (m) | |||
| Curva convexa | Curva cóncava | |||||
| Calculado | Redondeado | Calculado | Redondeado | |||
| 20 | 20 | 0.6 | 1.0 | 2.1 | 3.0 | 20(1) |
| 30 | 35 | 1.9 | 2.0 | 5.1 | 6.0 | 20(1) |
| 40 | 50 | 3.8 | 4.0 | 8.5 | 9.0 | 24 |
| 50 | 65 | 6.4 | 7.0 | 12.2 | 13.0 | 30 |
| 60 | 85 | 11.0 | 11.0 | 17.3 | 18.0 | 36 |
| 70 | 105 | 16.8 | 17.0 | 22.6 | 23.0 | 42 |
| 80 | 130 | 25.7 | 26.0 | 29.4 | 30.0 | 48 |
| 90 | 160 | 38.9 | 39.0 | 37.6 | 38.0 | 54 |
| 100 | 185 | 52.0 | 52.0 | 44.6 | 45.0 | 60 |
| 110 | 220 | 73.6 | 74.0 | 54.4 | 55.0 | 66 |
| 120 | 250 | 95.0 | 95.0 | 62.8 | 63.0 | 72 |
| 130 | 285 | 123.4 | 124.0 | 72.7 | 73.0 | 78 |
(1) La adopción de este valor tiene como finalidad garantizar unas mínimas condiciones de estética a las carreteras, y por consiguiente de comodidad para los usuarios
Fuente: Manual de diseño geométrico de carreteras (Invías, 2008)