PRIMER INFORME: TRAZO DE LINEAS DE GRADIENTE PARA EL DISEO DE UNA CARRETERA USANDO EL METODO TOPOGRAFICO.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA17

CAMINOS IDOCENTE: Ing.ALUMNO: PAUTA ORTIZ Maira Siomara.CAMINOS IPRIMER INFORME: TRAZO DE LINEAS DE GRADIENTE PARA EL DISEO DE UNA CARRETERA USANDO EL METODO TOPOGRAFICO.UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVILPRIMER INFORME:

TRAZO DE LINEAS DE GRADIENTE PARA EL DISEO DE UNA CARRETERA USANDO EL METODO TOPOGRAFICO

I. INTRODUCCIONLa necesidad de la comunicacin, integracin, intercambio cultural, intercambio comercial y otros factores es muy importante en nuestro mbito, ya que las poblaciones tienen esas necesidades, y en todas las sociedades a nivel mundial se da este fenmeno de la comunicacin y el comercio, es por ello que la ingeniera desarrolla mtodos para que esta comunicacin sea factible, a travs de carreteras que unan los diferentes pueblos.

El diseo de una va es un proceso que tiene diversos enfoques y segn las condiciones de servicio, uso y orografa se disea siguiendo distintos parmetros ya establecidos mediante estudios preliminares, en el caso del Per estas reglas o parmetros estn descritas en la norma DG 2001 (Diseo Geomtrico 2001), que es la norma vigente para la ingeniera de carretera en nuestro medio.

Para el diseo de una va se utilizan distintos mtodos, uno de ellos y el que describiremos a travs de este informe es el mtodo topogrfico, el cual disea una va en primer lugar clasificando por medio de los parmetros descritos anteriormente, y segn ellos, escogemos las mejores condiciones para elegir la pendiente de la va y as poder trazar la lnea de gradiente entre dos puntos a los cuales se quiere unir.

II. OBJETIVOS

Objetivo General:

Trazar tres lneas de gradiente y elegir la mejor ruta para la va en estudio, usando el mtodo topogrfico.

Objetivos Especficos:

Clasificar la carretera segn las especificaciones de las normas DG 2001. Determinar los parmetros de diseo usando las normas DG 2001. Aprender el trazo de la lnea de gradiente para aplicarla en la vida profesional.

III. CARACTERISTICAS GENERALES

1) Ubicacin: la va en estudio une los distritos de Chimban y Chalamarca, y posee la siguiente ubicacin:

Ubicacin Poltica: Departamento: Cajamarca.

Provincia:Chota.

Provincia de Chota Distrito:Chimban Chalamarca.

P.LL. (Chalamarca)P.P. (Chimban)

Ubicacin Geogrfica:La va en estudio une los distritos de:

Punto de Partida:Chimban.Coordenadas UTM:Este: 625 552.00Norte:9 244 940.00

Punto de Llegada:Chalamarca.Coordenadas UTM:Este: 625 075.00Norte:9245 924.00

Ubicacin Hidrolgica:La va en estudio se encuentra ubicada en la cuenca del ro Llaucano, sub cuenca del rio Arascorque.

2) Altitud: Cota de punto de Partida (Chimban):3 416.00 m.s.n.m. Cota de punto de llegada (Chalamarca):3 630.00 m.s.n.m.

3) Topografa:El estudio topogrfico es la etapa ms importante en todo el proyecto de estructura vial, pues la elaboracin y ejecucin de una obra se lleva a cabo una vez que se tengan los datos topogrficos que representan a los accidentes del terreno sobre el cual se pretende construir la va, de acuerdo al plano de curvas a nivel, la topografa es ondulada y accidentada.

4) Caractersticas Socio Econmicas:El estudio social y econmico es importante ya que determinar las principales actividades de las zonas en estudio y con ello la necesidad de va segn el intercambio comercial que estos pueblos tengan. Las principales actividades desarrolladas en las zonas de estudio son la agricultura, ganadera, y en el distrito de Chalamarca se prctica el turismo por su gran gastronoma.

IV. SELECCIN DEL TIPO DE CARRETERA VEHCULO DE DISEO

Por su Funcin: la va se clasifica en:Carreteras del sistema vecinal.

Por su Servicio: Transito promedio diario:600 Veh. / Da.Periodo de diseo:20 aos.Tasa de crecimiento:5 %.

Donde:Tn: transito en el ao n.T0: transito en el ao actual.r: tasa de crecimiento.n: periodo de diseo.

Reemplazando los trminos en la ecuacin anterior, tenemos:Tn = 1592 Veh. / Da.

Segn las DG 2001, tenemos la siguiente clasificacin:Ap. y Mc.:I.M.D.A. > 4000 Veh. / Da.1 Orden:2000 Veh. / Da < I.M.D.A. < 4000 Veh. / Da.2 Orden:400 Veh. / Da < I.M.D.A. < 2000 Veh. / Da.3 Orden:I.M.D.A. < 400 Veh. / Da.

Por lo tanto nuestra va es de: 2 Orden.V. EVALUACION DEL TIPO DE OROGRAFIA

Ruta N 01:_ Corte A - A:

DISTANCIACOTA

03420

23422

73424

93426

143428

183430

243432

313434

403436

463438

583440

Desnivel:20 m.

Distancia:58 m.

Pendiente:34.48 %.

_ Corte B - B:

DISTANCIACOTA

03470

43472

73474

103476

133478

163480

203482

253484

303486

343488

383490

Desnivel:20 m.

Distancia:38 m.

Pendiente:52.63 %.

_Corte C - C:

DISTANCIACOTA

03610

23612

53614

83616

123618

163620

203622

243624

293626

343628

383630

Desnivel:20 m.

Distancia:38 m.

Pendiente:52.63 %.

Por lo tanto la inclinacin transversal para la Ruta N 01 ser el promedio de los tres cortes:

Ruta N 01: Orografa TIPO II.

Ruta N 02:

_ Corte A - A:

DISTANCIACOTA

03400

63402

113404

153406

203408

243410

293412

343414

383416

413418

443420

Desnivel:20 m.

Distancia:44 m.

Pendiente:45.46 %.

_ Corte B - B:

DISTANCIACOTA

03490

23492

63494

93496

113498

133500

143502

173504

213506

253508

283510

Desnivel:20 m.

Distancia:28 m.

Pendiente:71.43 %.

_Corte C - C:

DISTANCIACOTA

03610

43612

63614

93616

133618

183620

243622

303624

363626

403628

443630

Desnivel:20 m.

Distancia:44 m.

Pendiente:45.46 %.

Por lo tanto la inclinacin transversal para la Ruta N 02 ser el promedio de los tres cortes:

Ruta N 02: Orografa TIPO III. Ruta N 03:

_ Corte A - A:

DISTANCIACOTA

03390

33392

53394

83396

103398

123400

143402

183404

213406

253408

303410

Desnivel:20 m.

Distancia:30 m.

Pendiente:66.67 %.

_ Corte B - B:

DISTANCIACOTA

03550

43552

73554

123556

163558

223560

283562

333564

383566

433568

463570

Desnivel:20 m.

Distancia:46 m.

Pendiente:43.48 %.

_Corte C - C:

DISTANCIACOTA

03630

53632

103634

143636

193638

243640

303642

343644

393646

443648

503650

Desnivel:20 m.

Distancia:50 m.

Pendiente:40 %.

Por lo tanto la inclinacin transversal para la Ruta N 03 ser el promedio de los tres cortes:

Ruta N 03: Orografa TIPO III.VI. DETERMINACION Y FUNDAMENTACION DE PUNTOS DE CONTROL

Puntos de control: son aquellos lugares por los que necesariamente deber pasar la va, ya sea por razones tcnicas, sociales o polticas. Tambin son considerados como puntos de control a aquellos lugares que se deben evitar durante el diseo de la va.

En el diseo de una va se considera puntos de control a:

Abra: zona topogrfica que forma parte de una cordillera. En nuestro caso las lneas de gradiente atraviesan las siguientes abras:

Abra el Roble: se ubica a 3 350 m.s.n.m. Abra el Pistolero: se ubica a 3340 m.s.n.m.

Se eligi a la Abra el Roble por ser la ms baja y por ser la que proporciona una pendiente adecuada hasta el punto de llegada y sin necesidad de desarrollos. Y se eligi a Abra El Pistolero por proporcionar menos cantidad de desarrollos con una pendiente adecuada.

Estrechamiento del ro: para la seleccin de la mejor zona por donde debe cruzar la va se debe elegir la parte ms angosta entre mrgenes de terreno firme. En nuestro caso se eligi:P1: Puente 1 (Puente La Esperanza), por ser la parte ms angosta del ro.P2: Puente 2 (Puente El Porvenir), por ser la ms angosta del ro y la que proporciona pendiente adecuada.

ZONAS TENDIDAS: estas zonas permiten la ubicacin de curvas de volteo, debido a que la separacin entre curvas de nivel es mayor y por ello no habra problemas en las secciones de la va.

ZONAS ACCIDENTADAS: son las que dificultan el paso de la va, es por ello que en la mayora de los casos se las debe de evitar. Se caracteriza por que la separacin entre curvas de nivel es pequea.

VII. SELECCIN Y FUNDAMENTACION DE LOS PARMETROS DE DISEOLa seleccin de los parmetros de diseo para la va esta descrito en las normas DG 2001, segn la clasificacin de nuestra carretera, es decir para las condiciones siguientes:

Clasificacin segn su Funcin:Carreteras del Sistema Vecinal.

Clasificacin segn su Servicio:Carretera de 2 Orden.

Clasificacin segn su Orografa:Carretera TIPO IIIParmetroValorUbicacin en DG - 2001

Velocidad Directriz60 Km. / hTabla 104.01

Pendiente Mxima8 %Tabla 403.01

Ancho mnimo deseable faja de dominio24 m.Tabla 303.03

Ancho mnimo absoluto faja de dominio20 m.Tabla 303.03

Ancho de calzada de dos carriles6.60m.Tabla 304.01

Ancho de bermas1.20 m.Tabla 304.02

Peralte mximo absoluto8 %Tabla 304.04

Peralte mximo normal6 %Tabla 304.04

Inclinacin mx. de talud interior de cuneta1 : 03Tabla 304.12

Longitud mnima para tramos en tangente en forma se S83 m.Tabla 402.01

Longitud mnima para tramos en tangente en cualquier otro caso167 m.Tabla 402.01

Longitud mxima de tramos en tangente1 002 m.Tabla 402.01

Peralte Mximo de carretera segn Radio Mnimo.8 %Tabla 402.02

Radio Mnimo de carretera segn Peralte Mximo.125 m.Tabla 402.02

Distancia de parada para V = 60 Km. / h. y pendiente de - 8 %.88 m.Figura 402.05

Distancia de parada para V = 60 Km. / h. y pendiente de 8 %.66 m.Figura 402.05

Distancia de sobrepaso para V = 60 Km. / h.290 m.Figura 402.06

Longitud mxima sin visibilidad de adelantamiento2 500 m.Tabla 205.01

Porcentaje mnimo de la carretera con visibilidad adecuada de adelantamiento25 %Tabla 205.02

Porcentaje deseable de la carretera con visibilidad adecuada de adelantamiento> 35 %Tabla 205.02

Descripcin de las Rutas Trazadas: Para realizar la seleccin de la mejor ruta, procederemos a hacer una descripcin del reconocimiento de cada una de ellas, resaltando sus caractersticas ms importantes, para luego hacer una adecuada evaluacin de la mejor ruta, la cual nos servir de base para estudios posteriores.

Reconocimiento Ruta N 01.El punto de partida se localiza en el Distrito de Chimban a 3 416 m.s.n.m. Esta ruta inicia con un tramo descendente hasta llegar al Puente 1 (Puente la Esperanza), cruzando el puente la Esperanza los tramos son ascendentes, llegando a su primera curva de volteo cerca a la Quebrada Honda, siguiendo su ascenso en forma zigzagueante y volteando cerca a la Quebrada el Sapo, a partir de donde su desarrollo es completamente e zigzag hasta cerca del cerro Ampama, de donde se extiende hasta llegar 26 m. debajo del Abra La Conga. A partir de ese punto sigue ascendiendo hasta llegar al Abra El Roble, por donde cruza y empieza un tramo descendente continuo hasta llegar al Distrito de Chalamarca.

El modo de trazo de la Ruta N 01 se muestra a continuacin:

RUTA N01: VerdeN Alcantarillas: 6.00 Longitud (m): 6,871.40

A - P1P1 - P2P2 - P3P3 - P4P4 - P5P5 - P6P6 - P7P7 - P8P8 - P9P9 - P10P10 - B

i %675064.2555.8505.53.5

Lc1.671.4321.651.672.3521.711.051.82.85

N Puntos10461173168111912

PuenteAbra

33.00

Reconocimiento Ruta N 02.El punto de partida se encuentra ubicado en el Distrito de Chimban a 3 416 m.s.n.m. este tramo inicia con una pendiente negativa, y antes de llegar al Puente 2 (Puente El Porvenir), realiza una curva de volteo para salvar la gran pendiente del terreno. Luego de ello realiza sus tramos ascendentes, y su primera curva de volteo se halla cerca a la Quebrada Palo Seco, de all realiza un tramo largo hasta la Quebrada Honda donde vuelve a realizar una curva de volteo y regresa hacia la Quebrada Palo seco, atravesndola y realizando su curva de volteo cerca al cerro Manzanamayo, al regreso vuelve atravesar la Quebrada Palo Seco y en su tramo largo llega atravesar la Quebrada El Sapo y realiza su curva de volteo cerca a la Quebrada Honda. Al regreso atraviesa la Quebrada el Sapo y a la Quebrada Ramrez, en su recorrido rodea al cerro Ampama y realiza su curva de volteo en la ladera de los cerros Colca y Coro Puna, extendindose hasta realizar otra curva de volteo 20 m. por debajo del Abra El Calvario, a partir de donde llega hacia el Abra El Roble, para que con una pendiente constante y descendente llegue hacia el Distrito de Chalamarca.

El modo de trazo de la Ruta N 02 se muestra a continuacin:

RUTA N02: AmarilloN Alcantarillas: 5.00 Longitud (m): 5,924.40

A - P1P1 - P2P2 - P3P3 - P4P4 - P5P5 - P6P6 - P7P7 - B

i %76.50657.505.5

Lc1.431.542.21.6721.330.91.82

N Puntos15111325741118

PuenteAbra

44.00

Reconocimiento Ruta N 03.El punto de partida se ubica en el Distrito de Chimban a 3 416 m.s.n.m., el tramo inicia en forma descendente y realiza una curva de volteo antes de llegar al Puente 2 (Puente El Porvenir), de all empieza los tramos en ascenso, realizando su primera curva de volteo cerca a la Quebrada Palo Seco, continua su desarrollo hasta dar su segunda vuelta a la altura de la Quebrada Honda, pero sin atravesarla, de regreso nuevamente llega a inmediaciones de la Quebrada Palo Seco sin atravesarla, all voltea y esta vez en su regreso si corta a una Quebrada, la Quebrada El Sapo, volteando cerca a la Quebrada Honda, de regreso vuelve a cortar a la Quebrada El Sapo y bordea la topografa existente en la zona, realizando una vuelta antes de bordear al cerro Ampama y llega a inmediaciones de la Quebrada El Sapo, dando una nueva curva de volteo hasta llegar al Abra El Pistolero, atravesndola y dando una curva de volteo a la derecha del punto de llegada para salvar el desnivel en descenso que se presenta, llegando as al Distrito de Chalamarca.

El modo de trazo de la Ruta N 03 se muestra a continuacin:

RUTA N03: AzulN Alcantarillas: 6.00 Longitud (m): 6,763.00

A - P1P1 - P2P2 - P3P3 - P4P4 - P5P5 - P6P6 - P7P7 - P8P8 - P9P9 - P10P10 - B

i %6750453.856037

Lc1.671.4321.652.522.61.671.053.31.43

N Puntos10461143838351316

PuenteAbra

33.00

Seleccin de la Mejor Ruta.Definida todos estos valores se procede a la seleccin de la mejor ruta con un cuadro comparativo de rutas de la siguiente manera por el mtodo de los pesos relativos:

SELECCIN DE LA MEJOR RUTA

DescripcinRuta N 01Ptos.Ruta N 02Ptos.Ruta N 03Ptos.

Longitud total (m.) 6,871.40 3.00 5,924.40 1.00 6,763.00 2.00

Pendiente mxima utilizada (%) 7.00 1.00 7.50 2.00 7.00 1.00

Nmero de puentes 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Longitud mxima de puente (m.) 33.00 1.00 44.00 2.00 33.00 1.00

Nmero de alcantarillas 6.00 2.00 5.00 1.00 6.00 2.00

Emplazamiento de c. de volteo Regular 1.00 Mala 2.00 Regular 1.00

Tipo de Topografa Accidentada 1.00 Accidentada 1.00 Accidentada 1.00

Total 10.00 10.00 9.00

La mejor ruta es la de menor puntaje.La mejor ruta seleccionada de acuerdo a los pesos relativos es la Ruta N 03.

Trazo de cada una de las Rutas y presentacin de los Perfiles Longitudinales correspondientes.El trazo de las Rutas se adjunta en un plano a curvas de nivel, dichas Rutas estn trazadas con lneas de gradiente de colores diferentes, siendo el orden y descripcin el siguiente:

Ruta N 01: color verde

Ruta N 02: color amarillo

Ruta N 03: color Azul

Los perfiles longitudinales de las tres rutas estudiadas se presentan en planos anexados a este informe, conjuntamente con las secciones tpicas correspondientes.

CAMINOS I