C. TRAZO Y DISEÑO GEOMETRICO HUACARA.doc

CAPITULO III

ELABORACIN DEL EXPEDIENTE TECNICO DE SALDO DE OBRA DE LA REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL: HUACARA CATARATA CARACOL

TRAZO Y DISEO GEOMTRICO

SUGERENCIAS

En vista que Provas Descentralizado no ha proporcionado los Planos de Post Construccin del Proyecto debido a que el contrato de obra con el Contratista ha quedado resuelto, con la finalidad de obtener los metrados del saldo de obra, se ha procedido efectuar el levantamiento topogrfico de la carretera indicada, considerando el diseo geomtrico del expediente tcnico aprobado y sus modificaciones realizadas durante la ejecucin de la obra.

En general, el replanteo de la carretera se ha ejecutado tratando de aprovechar al mximo la plataforma existente, y considerando que la intervencin del camino es a nivel de una rehabilitacin; evitando por tanto introducir mejoras que signifiquen movimientos de tierra excesivos o impliquen la construccin de obras de arte o estructuras costosas.

a. Criterio General de Aplicacin

Tomando en cuenta el presente estudio SALDO DE OBRA DE LA REHABILITACIN DEL CAMINO VECINAL: HUACAR CATARATA - CARACOL forma parte del Sistema Vecinal Distrital, as como el volumen de trnsito que soporta, su composicin, distribucin horaria y las caractersticas geomtricas que actualmente presenta; el Consultor, siguiendo las recomendaciones expresadas en las Normas para el Diseo de Carreteras y los trminos de referencia ha elegido los parmetros de diseo que ms adelante se detallan.b.Excepciones Consentidas

Los parmetros de diseo definidos podrn sufrir variaciones en aquellos casos en que las condiciones topogrficas del terreno en zonas crticas y/o urbanas no permitan ensanchar cortar la plataforma, donde se asumirn parmetros excepcionales, considerando que la intervencin es a nivel de rehabilitacin y no de mejoramiento.c.Consideracin Especial

En general el diseo geomtrico procurara adaptarse a las condiciones naturales del terreno, evitando los movimientos de tierras excesivos o la construccin de obras de arte o estructuras costosas, tratndose de una rehabilitacin.

1.0CARACTERISTICAS TECNICAS

En concordancia a los criterios expuestos anteriormente; el Consultor, ha adoptado las siguientes caractersticas generales de diseo para el tramo de la carretera en Estudio:

1.1CLASIFICACION SEGN LA JURISDICCION

Sistema Vecinal

1.2CLASIFICACION SEGN EL SERVICIO

Segn el IMD obtenido en la ruta a rehabilitar (24 veh/da) le corresponde un Tipo T1 para una carretera de BVT, con las siguientes caractersticas 1 carril o 2 carriles (3.50 6.00 m.), en caso de ser de 1 carril se considerar plazoletas de cruce, as mismo la estructura y superficie de rodadura llevar un afirmado (material granular, grava seleccionada por zarandeo o por chancado (tamao mximo 5 cm.); perfilado y compactado, min. 15 cm. Para el presente estudio se considera 1 slo carril, con plazoletas de cruce cada 500 mt; ancho de calzada igual a 3.50 mt, sin berma.1.3VELOCIDAD DIRECTRIZ

Considerando que el ancho de Calzada es de 3.50 mt, de acuerdo al Estudio Original Aprobado, y que la topografa del terreno se desarrolla predominantemente en terreno accidentado, donde:

Topografa Ondulada:

20 Km/h - 30 Km/h

Asumimos una Velocidad Directriz de:

25 Km/h.

La velocidad Directriz se asume igual que el estudio original

1.4RADIO MINIMOEl mnimo radio (Rmin) de curvatura es un valor lmite que esta dado en funcin del valor mximo del peralte (emax) y el factor mximo de friccin (fmax) seleccionados para una velocidad directriz (V). El valor del radio mnimo puede ser calculado por la expresin:

Radio mnimo = Tomndose como parmetros: velocidad directriz 25 km/h. 8% de peralte mximo normal; y 0.18 de friccin mxima, da como resultado, luego de aplicar la frmula, un radio de 18.93 m.

Por consiguiente R min = 19.00 mt..

1.5RADIO EXCEPCIONAL

Se han considerado radios menores al mnimo, en zonas donde se debe evitar cortes y/o rellenos excesivos que pudieran afectar propiedades de terceros u terrenos de cultivo; y considerando tambin que el presente estudio es a nivel de Rehabilitacin y no de Mejoramiento. El Radio Excepcional Mnimo considerado es de 6 mt.Segn el manual para el DISEO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO VOLUMEN DE TRANSITO define la rehabilitacin de la siguiente manera: Ejecucin de obras necesarias para devolver a la va, cuando menos, sus caractersticas originales, teniendo en cuenta su nuevo periodo de servicio.

Los radios excepcionales considerados se ubican en las siguientes progresivas:

RADIOS EXCEPCIONALES

PIPROG.RADIOSUSTENTO

30+344.4918 mt.Zona Urbana.

50+531.9608 mt.El trazo cruza quebrada sobre badn existente. Incremento de radio conllevara a salirse de la plataforma existente.

60+554.1788 mt.Zona Urbana.

70+581.3358 mt.Zona Urbana. Casas a ambos mrgenes de la va

80+594.9248 mt.Zona Urbana. Casas a ambos mrgenes de la va

120+864.1918 mt.Zona Urbana. Casas lado izquierdo de la va.

140+939.1518 mt.El trazo cruza quebrada sobre badn existente. Incremento de radio conllevara a salirse de la plataforma existente.

150+994.2267 mt.Zona Urbana. Casas lado derecho de la va.

161+004.8386 mtZona Urbana. Casas lado derecho de la va.

191+097.1336 mt.Zona Urbana. Incremento de radio conllevara a salirse de la plataforma existente.

201+135.0347 mt.Zona Urbana. Incremento de radio conllevara a salirse de la plataforma existente.

211+167.3176 mtIncremento de radio conllevara a afectar vivienda en el margen izquierdo sobre el talud de corte.

532+786.1588 mt.Cruce quebrada Huacar. Incremento de radio aumentara demasiado el relleno en talud exterior

542+823.6258 mt.Salida cruce Ro Huacar. Incremento de radio conllevara a salirse de la plataforma existente.

1.6CURVAS DE TRANSICION.

En el presente estudio no se esta considerando curvas de transicin, motivo que al disear estas, se cruzaran entre las curvas existentes debido a la poca distancia que hay entre las curvas horizontales; considerndose adems que el presente estudio es a nivel de una rehabilitacin. 1.7PENDIENTE

Debajo de los 3,000 msnm.

Mxima

: 10 % (Terreno Montaoso)Excepcional Mxima: 19.519%Mnima

: 0.5%El tramo Huacar Catarata Caracol es una va donde existe mayor flujo vehicular hasta el cruce con el Ro Huacar; es decir del Km. 0+000 al Km. 2+792 la va es transitable hasta esta progresiva, y requiere la construccin de un puente de 15 mt de longitud para que sea transitable hasta el final del tramo Km. 3+140. En pocas de lluvia es ms difcil acceder hasta el final del tramo.Las pendientes son moderadas del Km. 0+000 al Km. 2+792; sin embargo del Km. 2+792 al Km. 3+140 se tienen pendientes elevadas que van del 10.432% al 19.519%. Para el presente estudio, en el tramo aludido, se ha mantenido la rasante actual con estas pendientes considerando que un mejoramiento de pendientes elevara los cortes y por consiguiente el costo del proyecto, y que no es materia del presente estudio, considerando que el nivel de intervencin es de rehabilitacin y no de mejoramiento.

Asimismo, cabe indicar que el tramo que va del Km. 2+792 al Km. 3+140 (fin del tramo de estudio) no conduce a ningn casero, slo conduce a un camino de herradura donde se accede a la Catarata Caracol en un tiempo de 45 minutos; donde sera recomendable en un futuro, hacer trabajos de Mejoramiento en este tramo que contemple la ejecucin del puente sobre el ro Huacar en la progresiva Km. 2+792, as como del mejoramiento de la va a fin de incrementar el turismo local.En este sentido, se ha asumido pendientes excepcionales mayores al 10%; siendo la mxima excepcional de 19.519%, en pequeos tramos donde es imposible reducirlas por las condiciones topogrficas existentes; y considerando adems que la intervencin del camino es a nivel de una rehabilitacin; la ubicacin de los tramos con pendientes excepcionales se indica en el siguiente cuadro:PENDIENTES EXCEPCIONALES

PROG. INICIALPROG. FINALPENDIENTE %LONGITUD (mt)SUSTENTO

00+48000+50012.11920.00 Gaviones existentes, lado derecho

01+06001+08011.85520.00Zona Urbana

01+11001+16510.41455.00Zona Urbana

02+20802+30510.34197.00Punto de pase obligado, cruce de quebrada

02+35002+43510.09285.00Reduccin de pendiente aumenta cortes







1.8PERALTE

Variable, en funcin del radio y la velocidad directriz.

Para el clculo del radio mnimo (R = 19 mt) y radios excepcionales se ha asumido un peralte del 8%.

En carretas cuyo IMDA de diseo sea inferior a 200 vehculos por da y la velocidad directriz igual o menor a 30 km/h, el peralte de todas las curvas podr ser igual a 2.5%.1.9SOBREANCHOS.El sobreancho variar en funcin del tipo de vehculo, del radio de la curva y de la velocidad directriz. Su clculo se har valindose de la siguiente frmula:

Donde:

Sa : Sobreancho (m)

n : Nmero de carriles

R : Radio (m)

L : Distancia entre eje posterior y parte frontal (m)

V : Velocidad de Diseo (Kph)

Los sobreanchos considerados han sido los indicados en el estudio original, los mismos que no resultan de aplicar la formula indicada, en razn que su aplicacin resulta en mayores ensanches, respetndose el ancho de calzada existente, considerando que la intervencin del camino es a nivel de rehabilitacin y no de mejoramiento, los sobreanchos asumidos del estudio original son los siguientes:Radio

sobreancho

6 mt 10 mt

1.43 mt.

20 mt

0.76 mt

25 mt

0.70 mt

30 mt

0.54 mt

35 mt

0.49 mt

40 mt

0.43 mt

45 mt

0.40 mt

50 mt

0.36 mt

200 mt

0.20 mt

1.10PLAZOLETAS DE CRUCE

Para esta va de circulacin de un solo carril con dos sentidos de trnsito, se construirn ensanches en la plataforma, cada 500 metros aproximadamente, como mnimo, para que puedan cruzarse los vehculos opuestos, o adelantarse los del mismo sentido. Se han ubicado en las siguientes progresivas:PLAZOLETAS DE CRUCE

Prog. InicialProg. FinalDimensiones (L x A)UBICACION

00+48000+500L=20.00 mt. ; A=2.50mt.Izquierda





03+00003+020L=20.00 mt. ; A=2.50mt.Derecha

Ubicacin de Plazoleta de Cruce en Seccin TransversalDimensiones de las plazoletas de cruce:

Longitud: 20.00 m

Ancho: 2.50m

1.11CUNETAS

Las cunetas tendrn en general seccin triangular y se proyectarn para todos los tramos al pie de los taludes de corte.Segn el estudio hidrolgico las dimensiones de las cunetas sern de 0.75 mt de ancho por 0.50 mt de profundidad; siendo las dimensiones mnimas las indicadas en el siguiente cuadro:

El ancho es medido desde el borde de la subrasante hasta la vertical que pasa por el vrtice inferior. La profundidad es medida verticalmente desde el nivel del borde de la subrasante al fondo o vrtice de la cuneta.

Ubicacin de Cunetas en Seccin Transversal

1.12TALUD

Para el presente estudio se ha tomado los taludes definidos en el estudio original, los cuales se indican en el siguiente cuadro. UBICACINTALUD

DE CORTE

Prog. InicialProg. FinalH:V

00+000.0003+140.001:2

1.13BERMASNo se incluyen bermas en este estudio debido a que se tendra un mayor ancho de carretera que involucrara considerar mayores movimientos de tierra, y afectaciones de terreno de cultivo; se ha tratado en lo posible de mantener el ancho de carretera existente, considerando que la intervencin del camino es a nivel de rehabilitacin.

1.14ANCHO DE CALZADA Se considera una calzada de seccin vehicular con un solo carril de circulacin, con plazoletas de cruce cada 500 mt aproximadamente; segn se indica en el tem 1.10. El ancho de calzada que se ha utilizado en este camino vecinal es de 3.50, tal como se indica a continuacin.

UBICACINESPESOReSUBRASANTE

(a)CALZADA

(m)

Prog. InicialProg. Final( m )(m)

00+00003+1400.153.953.50

2.0TRAZO, NIVELACION Y SECCIONES TRANSVERSALES

2.1GENERALIDADESEl tramo en estudio correspondiente al saldo de obra de la REHABILITACIN DEL CAMINO VECINAL: HUACAR CATARATA - CARACOL comprende una longitud de 3.14 Km segn el replanteo efectuado por el consultor; esta carretera se desarrolla sobre terrenos de topografa predominantemente ondulada por lo que la geometra del eje ha sido diseada adaptndose a la topografa del terreno.

Para obtener las coordenadas UTM y COTA hacia el punto de inicio del tramo en estudio se realizo llevando los datos georeferenciados hacia el inicio del tramo utilizando un equipo de estacin total y nivel de ingeniero dando las siguientes coordenadas para el punto inicial.

En coordenadas UTM:

NORTE: 8769665.00 mEESTE: 459655.00 mSALTITUD: 886.00 msnm

Y obteniendo en el tramo final En coordenadas UTM:

NORTE: 8767144.930 mE

ESTE: 631714.768 mS

ALTITUD: 1068.62 msnm

Para materializar el eje se ha tratado de aprovechar la plataforma existente, evitando realizar movimientos de tierra excesivos o invadir los terrenos de cultivo. El eje ha sido estacado cada 20 mts. en las zonas en tangente, en las curvas horizontales cada 10 mts. y a distancias menores cuando las inflexiones del terreno o la ubicacin de obras de arte as lo requieren.

A efectos de referenciar las progresivas en el terreno se ha utilizado piedra de ( 15( empotradas en el Talud, pintndolas con pintura esmalte la escritura de la progresiva de color rojo.Los BMs han sido monumentados cada 500 mt., y se indican en el tem 2.6.1 del presente informe; igualmente los Pis han sido referenciados; la monumentacin de estos puntos se ha efectuado con concreto mediante estacas de fierro para el posterior replanteo y ejecucin de la obra, segn el cuadro de elementos de curva que presentar el expediente tcnico, las que han sido convenientemente empotradas en el terreno y pintadas de color rojo en la parte superior. Las restantes han sido referenciadas en las paredes de las casas y/o rboles o piedras y pintadas de rojo.Los planos de planta han sido dibujados a escala de 1:2,000 siguiendo las instrucciones contenidas en las Normas Peruanas para el Diseo de Carreteras y en los Trminos de Referencia de las Bases del proceso y que forman parte del Contrato, en los referidos planos se muestran, igualmente, el Cuadro de Elementos de Curva, con los datos del radio, tangente, longitud de curva, externa, kilometrajes de los P.I, P.C. y P.T., coordenadas etc.2.2 ALINEAMIENTO HORIZONTALDISTANCIA DE VISIBILIDAD Y ADELANTAMIENTO.Para este proyecto que es a nivel de Rehabilitacin del camino vecinal, no se cumple la distancia de visibilidad y adelantamiento porque es una carretera de un solo carril de circulacin y ha sido ejecutada sin tener en cuenta las normas mnimas tcnicas de diseo.CURVAS HORIZONTALES.

ELEMENTOS Y CMPUTO DE CURVAS HORIZONTALES CIRCULARES

En el diseo de la curva se conoce la ubicacin del punto de interseccin del alineamiento o del PI, en relacin al estacado progresivo del alineamiento de llegada. Tambin se conoce el azimut de ambas tangentes y por tanto el ngulo del alineamiento. Se selecciona el radio de la curva correspondiente a la velocidad de diseo como mnimo; pero de ser posible debe ser mayor al correspondiente a esa velocidad. En la Figura se aprecian los siguientes elementos de la curva:

PI = Puntos de interseccin de dos alineamientos

A =Angulo de deflexin

R =Radio de curva

T =Tangente (Distancia del PI al PC y PT)

L = Longitud de la curva

E = Externa (distancia del PI al punto medio de la curva), PC; PT

Para el presente estudio se est considerando curvas compuestas con tangentes mnimas y radios mnimos en curvas horizontales y de volteo; debido a que al disear una sola curva conllevara a realizar cortes y/o rellenos mayores en los lados adyacentes a la va donde se encuentran sembros de cultivo y los propietarios no estn de acuerdo a ceder su terreno; considerando que la intervencin del camino es a nivel de una rehabilitacin, se ha tratado de mantener el eje existente con algunas mejoras en las curvas donde se tienen radios menores a los permisibles.

a.Radios Mnimos

Durante el trazo del eje se han replanteado 63 curvas horizontales, con un promedio de 20 curvas por kilmetro. Las curvas horizontales se han diseado con radios de acuerdo a las caractersticas geomtricas anteriormente mencionadas.Radio mnimo = 19.00 mtPara un mayor detalle referirse al tem 1.4

b. Radios Mnimos Excepcionales

Se consideran radios menores al radio mnimo (radios excepcionales); siendo el radio excepcional mnimo considerado de 6 mt., para las curvas horizontales y/o de volteo donde la topografa existente no permite realizar cortes y rellenos.

Radio mnimo excepcional = 6m.

Para un mayor detalle referirse al tem 1.5 c. Peralte

Durante la fase de gabinete se determinaran los peraltes de todas las curvas, en funcin a Las Normas para el Diseo de carreteras.Para este proyecto se est tomando para radio mnimo y radios excepcionales un peralte mximo igual al 8%. 2.3 SECCIONES TRANSVERSALES2.3.1Calzada

Las secciones de la carretera en estudio, en gran parte de su recorrido (90%), por las caractersticas topogrficas, han sido construidas a nivel del terreno natural; actualmente presentan un ancho promedio de 3.0 a 4.00 mts., considerndose para la presente rehabilitacin un ancho de calzada de 3.50 mt. En un 100% no cuenta con material de afirmado apropiado sobre la plataforma existente.El pavimento a construirse contempla la colocacin solamente de material de afirmado de 0.15 mt de espesor, los mismos que se indican en el siguiente cuadro: UBICACINESPESOReSUBRASANTE

(a)CALZADA

(m)

Prog. InicialProg. Final( m )(m)

00+00003+1400.153.953.50

2.3.2Bermas

No se considera bermas, por lo que el ancho de la calzada quedara en 3.50 mt. (Ver tem 1.13)2.3.3 Bombeo

Se considera un bombeo en la calzada de 2.5% en tramos en tangente. En los tramos de curva, el bombeo ser sustituido por el peralte.

2.3.4Plazoleta de cruce

Tratndose de que la va actualmente es de un solo carril con un trnsito vehicular en dos sentidos se considerar plazoletas de cruce de 2.5 mt x 20 mt, ubicados aproximadamente cada 500 mt, y en los taludes de corte donde los hombros de talud no sean tan altos, a fin de disminuir los movimientos de tierra y reducir costos. Para ms detalle ver tem 1.10. 2.3.5Taludes

Los taludes de corte de las carreteras varan segn la naturaleza del material; as se pueden observar los siguientes taludes:

Material Suelto

31

Roca Suelta

41

Roca Fija 10 1

Para el presente estudio se considera taludes de corte de V : H = 2 : 1, y de relleno de V : H = 1 : 1.5; de acuerdo al estudio original. La ubicacin de los taludes se detalla en el tem 1.12.2.3.6Banquetas Obra de estabilizacin de taludes consistente en la construccin de uno o ms terrazas sucesivas en el talud. Para el presente estudio no se considera banquetas por no existir alturas de taludes de corte mayores a 7 mt.2.4TRAZADO DEL PERFIL LONGITUDINAL

2.4.1Perfil Longitudinal Existente y Propuesto

En terreno ondulado la rasante sigue las inflexiones del terreno.

El perfil longitudinal del estudio, corresponde al perfil del eje de simetra de la seccin transversal de la plataforma, su levantamiento se realiz mediante la nivelacin de todas las estacas del eje, aplicando el mtodo de la nivelacin directa, ubicando BMs. de control y BMs. auxiliares cuando se requieren (zona de obras de arte).

Los BMs. de control han sido monumentados con concreto y fierro de y los BMs auxiliares pintados en roca fija. La ubicacin de los BMs. se indica claramente en los planos del proyecto.

2.4.2PendientesLa pendiente de la carretera en zonas de topografa onduladaa, como es el caso del presente estudio vara de 0.633% de pendiente mnima a 12.119% de pendiente excepcional mxima y siguiendo las sinuosidades de la carretera actual, las cuales tiene pendientes excesivas incluso llegando al 19.519%, considerando que estas pendientes estn en tramos pequeos (Ver tem. 1.7)2.4.3Curvas VerticalesLas curvas verticales son arcos parablicos. La deflexin desde la parbola a la tangente vara con el cuadrado de la distancia desde del punto de tangencia. Para determinar el perfil de la rasante, las deflexiones desde la tangente se computan, adicionndolas o restndolas de la cota de tangente

Y = Deflexin de P, en m.

X = Distancia horizontal de P, desde PC o PT, en estacas

S = Pendiente de la tang. en P en %

Po = Es el ms alto o ms bajo punto de la curva

Xo = Distancia horizontal entre Po y el P.C.

2.5DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA APLICADA PARA EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION TOPOGRAFICA OBTENIDA EN CAMPO

Con ayuda de hardware de ltima generacin (computadoras, plotters, scanners), se procesaran y disearan totalmente los 3.14 Km. de carretera, siendo una experiencia y aporte importante para mejorar los trabajos de estudios de carreteras en el futuro.Para el diseo vial del tramo de la carretera en estudio se aplic el software AIDC (Asistente Integral Para el Diseo de Carreteras), mdulo que utiliza AUTOCAD como plataforma de trabajo; permitiendo realizar el modelamiento del terreno y el diseo vial de la carretera.

El programa permite disear una carretera con los mtodos aplicados en campo, sea con el mtodo directo o el indirecto, con equipo ptico mecnico o electrnico computarizado; mtodos que son los ms utilizados en Estudios de carreteras.

Luego de efectuar un reconocimiento en campo de la ruta a trazar, determinando los puntos de paso importantes se pudo elegir el mtodo directo por las caractersticas topogrficas del terreno. El equipo topogrfico utilizado fue una estacin total de precisin 05 segundos. Las etapas del proceso que se sigui son:Cuando se ejecut el trabajo por el mtodo directo, como ha sido el caso del tramo en estudio, se traz primero una lnea de gradiente definida por la plataforma existente, con esta base se van determinando los Puntos de Inflexin (PIs) del eje de la va proyectada, tomando como datos en la libreta de campo, ngulos y distancia.

Luego se ejecuta una Nivelacin del eje de va, son procedimientos estndar que aseguran el grado de precisin requerido. Se ubican los BMs. en todo el trazo, en este caso por ser la zona accesible.

Posteriormente se ejecuta un levantamiento Taquimtrico o de Secciones Transversales de las estacas ubicadas cada 20 m. en tangente, cada 10m. en curvas, cada 5 m. en curvas de volteo y donde sea necesario para la localizacin de accidentes importantes como quebradas, cumbres y ubicar posteriormente las obras de arte (alcantarillas y badenes).

Estas tres fases de recoleccin de informacin son tradicionales y suficientes para empezar el diseo asistido por computadora y para que el mtodo resulte eficiente, el sistema de recoleccin de datos debe ser el mismo que tradicionalmente se ha adoptado.

Para llevar una permanente ubicacin se utiliz equipo de posicionamiento (GPS-navegadores).

Una vez recopilada la informacin en campo, en forma progresiva, se va alimentando al programa para la obtencin del alineamiento horizontal del eje de la carretera y del perfil longitudinal. Es necesario tener un grfico histrico de ambos a una escala adecuada para comparar con el trabajo en campo, chequear la geometra del trazo, las secciones transversales, taludes de corte y relleno, ubicacin de alcantarillas y muros de contencin y tambin evaluar el avance y la longitud de trazo que falta ejecutar.

Para procesar la informacin del alineamiento horizontal se esta considerando que la manera ms fcil es tomar los datos de ngulo de deflexin, sentido, distancia entre PIs y Radio de curva, que se encuentran en la libreta de campo de los topgrafos que estaban a cargo del trabajo y que no necesita cambiar la manera tradicional de confeccionar su libreta porque el programa sigue la misma secuencia. Es de suma utilidad y recomendable tener un plano que abarque la zona en estudio en una escala manejable y graficar el avance cada 0.5 Km para efectos de control.

Luego, para procesar las secciones transversales ser necesario ingresar los datos de la libreta en el editor del AIDC. Los datos se presentan de la siguiente manera:

Al cargar los datos de secciones transversales, que es la ltima conexin con el trabajo en campo, chequeamos que la forma del terreno y los niveles sean los correctos, por eso el operador del sistema debe ser un profesional o tcnico con conocimiento en estudios de carreteras y computacin (AUTOCAD, Lenguajes de Programacin y hojas de clculo), adems acompao a las brigadas algunos das en la semana, se verific la secuencia pre acordada con las brigadas, especialmente con la toma de datos, para enterarse in situ del avance y dificultades del trabajo, debiendo contar con el equipo de computo e instalaciones adecuadas para ejecutar el diseo a la par del avance del trabajo en campo, para lo cual se uso una computadora porttil.

Una vez que chequeamos el perfil y las secciones transversales podemos tomar los puntos de estas para hacer que el programa AIDC obtenga la topografa del trazo con curvas de nivel cada 1 m, segn Reglamento Nacional, para ubicar las obras de drenaje, badenes, y tambin posibles cambios de trazo que optimicen el diseo.

Luego finalmente se gener plantas y perfiles finales para proceder a colocar los PIVs e incluso afinar las cotas, tratando de minimizar en lo posible el movimiento de tierras.

2.5.1 DESCRIPCION DEL PROCESO DE LA TOMA DE DATOS DE CAMPO Y PROCESAMIENTO

Datos para el Alineamiento Horizontal

Los primeros datos que necesitamos son las coordenadas de inicio del alineamiento horizontal y el azimut de partida o las coordenadas del primer PI del alineamiento con lo que tambin podemos determinar el azimut de partida. Sin embargo no es necesario que este dato sea determinado desde el comienzo, porque a veces hay dificultades en su obtencin, pudiendo empezar con unas coordenadas y azimut ficticio y luego mover y rotar el alineamiento hasta adoptar los valores correctos. Esta modificacin permite no atrasarse en la obtencin de los planos de planta y perfil con datos verdaderos, e ir superponiendo los avances en coordenadas verdaderas.

El resto de datos para formar un alineamiento son repetitivos, es decir por cada PI se debe ingresar el ngulo de deflexin, sentido y distancia al PI siguiente. Una vez que se terminan de ingresar estos datos se regresa al primer PI y se ingresan los radios de las curvas y las ecuaciones de empalme para luego hacerlo con los peraltes, sobreanchos y longitudes de transicin. Estos ltimos datos pueden autogenerarse confeccionando una tabla de velocidades y peraltes en el mismo AIDC, partiendo de la velocidad directriz.. Tambin se puede reemplazar los datos de ngulo de deflexin y distancia entre PIs, por las coordenadas de los PIs, en caso de haber diseado el alineamiento en gabinete o de haberlos obtenido de teodolitos electrnicos, que generalmente reportan estos datos. Por ejemplo, si el proyecto tiene el nmero 001, que es un dato que requiere el Software al iniciar la configuracin del proyecto, los archivos de datos ms importantes son:

En caso de existir alguna modificacin posterior del trazo, con el afn de optimizar el movimiento de tierras o la geometra del alineamiento, se debe escoger una ecuacin de empalme. Se recomienda poner la ecuacin de empalme en la primera estaca en tangente donde el alineamiento modificado coincida con el anterior para evitar confusiones y generar secciones en ambas progresivas de la ecuacin de empalme.

Datos para las Secciones Transversales

La ejecucin en campo del levantamiento de las secciones transversales al alineamiento se puede realizar con teodolito, con nivel o con eclmetro; en este caso se prefiri usar el eclmetro con el que se obtienen lecturas de ngulos de depresin o elevacin y distancias inclinadas respecto a las estacas del alineamiento que tienen una cota obtenida por la brigada de nivelacin, tomando como franja topogrfica un ancho mnimo de 25.00 m a cada lado de eje; Que por motivos de impresin de planos la franja no sale en su totalidad con los datos obtenidos en campo debido a que el software utiliza solamente un ancho determinado donde se vea el ancho de la plataforma que se diseo.

Una vez que se han ingresado estos datos, se verifica con ayuda del AIDC que la forma y niveles sean los correctos para subsanar los errores que se haya podido cometer tanto en la digitacin de los datos, como en las lecturas efectuadas en campo, por lo que otra vez se recomienda que el operador del programa debe recorrer el alineamiento y participar tambin del trabajo de campo.

Cuando se han detectado y corregido los errores cometidos y las secciones transversales son las reales corregidas el programa AIDC procede ha obtener las curvas de nivel, a partir de los datos saneados de las secciones y el perfil longitudinal del trazo. Estas curvas de nivel y el perfil nos sirven para la presentacin de los planos de planta y perfil, puesto que se acostumbra a presentar tales curvas con intervalos de 2 m. Tambin para ubicar las obras de drenaje, puentes y badenes y sobretodo para evaluar algn posible cambio en el alineamiento. De producirse esto ultimo se determina la ecuacin de empalme correspondiente y se generan secciones transversales a partir de las curvas de nivel slo en la longitud del alineamiento que ha variado y queda por concluido este proceso.

Diseo de la seccin tpica

Con aportes de los estudios de mecnica de suelos y Geotecnia se procede a disear una seccin transversal tpica a nivel de subrasante como es tpico en los estudios de carreteras y los respectivos taludes de corte y relleno, con esto se procede a almacenar en AIDC con las caractersticas indicadas. Estas secciones tpicas luego sern superpuestas a las secciones que representan el terreno, para el clculo de volmenes de movimiento de tierras. Diseo de la subrasante

Luego de graficar los perfiles del terreno, pasamos a plantear el perfil de diseo o la subrasante cuidando de compensar el volumen de corte con el de relleno, pegndose en lo posible la topografa del terreno con el fin de optimizar el movimiento de tierras. Paralelamente se procede a ubicar los puntos crticos de drenaje evaluando la conveniencia de colocar alcantarillas, badenes u otra solucin y a determinar las dimensiones de diseo.

Para fijar la subrasante se pueden ingresar las cotas de los PIVs y sus respectivas progresivas o tambin la pendiente y la longitud del tramo de igual pendiente, luego se procede a colocar la longitud de las curvas verticales teniendo en cuenta los parmetros de visibilidad de parada y de paso y si la curva conviene que sea simtrica o asimtrica.

Una vez fijada la subrasante procedemos a procesar la informacin y los resultados obtenidos sern sometidos a un riguroso anlisis que contempla primero si existe alguna seccin que no encuentra terreno suficiente para completar la seccin de diseo, y segundo, si las reas obtenidas son excesivas; de ser as se puede afinar la rasante y volviendo a procesar una y otra vez hasta obtener resultados satisfactorios. Si esto no mejora los resultados anteriores, entonces se debe pensar en cambiar el alineamiento en los sectores crticos, modificando los radios de las curvas y/o las coordenadas de los PIs, lo que nos llevara al usar ecuaciones de empalme y por haberse modificado el trazo generar secciones a partir de las curvas de nivel, modificar los peraltes, los sobreanchos y procesar nuevamente hasta encontrar resultados enteramente satisfactorios. Esta es la ventaja del programa, de poder analizar varias alternativas en un tiempo relativamente pequeo, lo que hace del AIDC una gran herramienta de diseo. Se debe tener en cuenta que un diseo puede ser mejorado siempre y que debemos saber medir el tiempo que podemos invertir en tales mejoras para cumplir con los plazos contractuales.Cabe mencionar que en el presente estudio se est tomando diferentes anchos de subrasante, esto es debido al informe geolgico y estudios de suelos realizados en esta carretera.Obtencin de Planos

Durante la etapa de diseo es necesario contar con borradores para efectuar sobre ellos las modificaciones correspondientes y el diseo final. Para tal fin recomendamos contar con impresiones en papel A3 para planos de borrador por su fcil manejo. Una vez que el diseo final queda aprobado entonces viene una labor de dibujantes en CAD que consiste en dar los acabados necesarios para adaptar los dibujos a la Normas Peruanas, que el programa por ser de procedencia extranjera no contempla. Por ejemplo el elemento que falta en los planos de Planta y Perfil es colocacin de BMs.

Cuando la subrasante est fijada y las secciones transversales procesadas, se disean los elementos de drenaje localizados en la planta y el perfil, copiando las secciones donde se localiza la alcantarilla o badn, colocacin de BMs, listado de elementos de curva para el alineamiento horizontal, etc. As mismo con ayuda del AUTOCAD, colocando las dimensiones y metrados correspondientes de todos los elementos de drenaje.

Finalmente, una vez que los planos han sido terminados se debe grabar estos archivos con una codificacin ordenada y de la forma ms segura, sea Cds, Tapes o Zip Drives y tambin presentada al cliente con el fin de promover una biblioteca informtica de los nuevos proyectos de carreteras con el fin de modernizar y dinamizar los antiguos archivos y aprovechas mejor la informacin existente.2.6 CARACTERSTICAS GEOMETRICAS DEL TRAMO A CONSTRUIR

CARACTERSTICAS GEOMETRICAS

longitud3.14 Km

Clasificacin por su IMDAT-1

Clasificacin por su FuncinCarreteras de la Red Vial Vecinal o Rural

Clasificacin por el Tipo de RelieveOndulada

Clasificacin por el Tipo de ClimaCarretera en Zona Lluviosa (ceja de selva)

Clasificacin por el Tipo de Obra por EjecutarseRehabilitacin de 3.14 Km.

Velocidad Directriz25 Km/h

Radio Mnimo19 mt (Se emplean radios excepcionales; mnimo de 6 mt)

Ancho de Calzada3.50 m

Cunetas Triangulares0.75 X 0.50 m, sin revestir y revestidas

Ancho de PlataformaAncho Subrasante 3.95 mt.

Pendiente Longitudinal MximaSe considera 10%; excepcional mxima 12.119%

Bombeo2.5%

Espesor de Afirmadoe= 0.15mt.

2.6.1 RELACION DE BMs MONUMENTADOS.

El primer BM (BM 0) se coloco en el inicio del tramo, en el Km.0+000 de la carretera, cuya cota es de 886.000 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre un hito de concreto, al pie de un poste de alumbrado elctrico, en el lado derecho de la va, a 4.00m del eje de la carretera.

El segundo BM (BM 0.5), se coloco en la progresiva Km.0+500 de la carretera, cuya cota es de 906.926 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre una roca dentro de unos gaviones, al lado derecho de la va, a 2.50m del eje de la carretera. El tercer BM (BM 1), se coloco en la progresiva Km.1+005 de la carretera, cuya cota es de 937.660 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre un hito de concreto, al lado derecho de la va, a 5.00m del eje de la carretera El cuarto BM (BM 1.5), se coloco en la progresiva Km.1+540 de la carretera, cuya cota es de 947.142 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre un hito de concreto, al pie de un rbol, al lado derecho de la va, a 3.00m del eje de la carretera. El quinto BM (BM 2.0), se coloco en la progresiva Km.2+020 de la carretera, cuya cota es de 965.587 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre una roca fija, al lado derecho de la va, a 3.00m del eje de la carretera. El sexto BM (BM 2.5), se coloco en la progresiva Km.2+510 de la carretera, cuya cota es de 1005.095 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre roca fija, al lado derecho de la va, a 4.00m del eje de la carretera El sptimo BM (BM 3.0), se coloco en la progresiva Km.3+000 de la carretera, cuya cota es de 1051.316 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre hito de concreto, al pie de un rbol, al lado derecho de la va, a 2.50m del eje de la carretera. El octavo BM (BM 3.5), se coloco en la progresiva Km.3+140 de la carretera, cuya cota es de 1069.958 msnm, el mismo que se encuentra ubicado sobre hito de concreto, al pie de un rbol, al lado derecho de la va, a 3.50m del eje de la carretera.

JORGE LUIS RAFAEL VILLALOBOS INGENIERO CONSULTOR ESTUDIO DE TRAZO Y DISEO GEOMTRICO

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