Diseño geometrico 2013

INGENIERIA DEL PROYECTO

“MEJORAMIENTO Y REHABILITACION DEL CIRCUITO VIAL DE SHANKI – SAN JUAN DE CAMUNASHARI – ROSAS PAMPA – BOCA SATIPO, DISTRITO DE SATIPO, PROVINCIA

DE SATIPO – JUNIN”


GENERALIDADESLa vía se encuentra conformado por alineamientos en tangente y curvas simples con pendientes suaves en toda su trayectoria, pasando por las viviendas ubicadas a los dos lados de la vía.

El afirmado vial se adapta a las características de la vía actual, por lo tanto la geometría del proyecto conserva las características geométricas del terreno tanto en planta como en perfil.

El estado actual de la carretera presenta una superficie de rodadura afirmada en mal estado de conservación en una topografía llana y ondulada, presentando baches en todo su desarrollo, sin bermas, cunetas colmatadas y en algunos tramos no existen. La sección actual de la vía es de 4.00 a 4.50 metros en promedio, con transito restringido en época de invierno a falta de mantenimiento rutinario permanente asimismo en el recorrido de la vía existen tramos por donde discurren las aguas producto de las lluvias atravesando la carretera en forma perpendicular, diagonal o por la parte central de la carretera por falta de alcantarillas o al estado decadente de las mismas y cunetas generando baches y grietas a lo largo de la carpeta de rodadura, asimismo el intenso tráfico de vehículos de carga durante la época de cosecha y siembra agrícola deterioran rápidamente la vía situación que perjudica la economía de los usuarios de la vía.

ESPECIFICACIONES TÉCNICASEn general se seguirán las Especificaciones para el "Mejoramiento de la trocha Carrozable" del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, con las Normas Técnicas para el Diseño de Pavimentos y Vías, sin embargo los trabajos o partidas que tengan características no contempladas en dichas especificaciones se ejecutaran de acuerdo con las condiciones particulares de la obra.

Las especificaciones técnicas tienen como objetivo determinar las disposiciones de trabajo, materiales, métodos constructivos, de medición y bases de pago.

CLASIFICACION DE LA CARRETERA.Tomando en cuenta el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG – 2013, se ha clasificado la presente vía y se han determinado los parámetros y características técnicas de la vía, según el detalle que se da a continuación:

SEGÚN JURISPRUDENCIARED VIAL TERCIARIA O LOCAL 3 SISTEMA VECINAL (ruta vecinal). Compuesta por:Caminos troncales vecinales que unen pequeñas poblaciones. Caminos rurales alimentadores, uniendo aldeas y pequeños asentamientos poblaciones

SEGÚN OROGRAFIACARRETERAS TIPO 3En el presente proyecto, el terreno para el alineamiento horizontal y vertical se combina tramos llanos y otros ondulados, que obliga a los vehículos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 50 y 100 %.

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO - 2015

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VELOCIDAD DIRECTRIZ

La velocidad directriz será 30 a 40 km/hora. Carretera de tercera clase. De acuerdo a la velocidad exigida como mínimo en los términos de referencia del proyecto se optara por una velocidad directriz de 30 km/hr.

ANCHO DE CALZADA.Ancho de Tramos en TangenteEn la Tabla 304.01, se indica los valores apropiados del ancho del pavimento para cada velocidad directriz con relación a la importancia de la carretera.

El ancho de la calzada en tangente se determinará con base en el nivel






de servicio deseado al finalizar el período de diseño o en un determinado año de la vida de la carretera.

TABLA 304.01

ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES

CLASIFICACIÓN SUPERIOR PRIMERA CLASESEGUNDA

CLASETERCERA

CLASEVEH/DIA (1) > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400CARACTERÍSTICAS

AP(2) MC DC DC DC

OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4VELOCIDAD DE

DISEÑO:

30 KPH 6,006,0040 KPH 6,606,606,606,00 50 KPH 7,007,00 6,606,606,606,60 60 KPH 7,207,207,007,007,207,207,007,007,007,006,606,606,606,60 70 KPH 7,207,207,207,207,007,007,207,207,007,007,007,007,00 7,00 80 KPH 7,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,20 7,007,00 7,00 90 KPH 7,207,20 7,207,207,20 7,207,20 7,00

100 KPH 7,207,20 7,207,207,20 7,20 7,00 110 KPH 7,307,30 7,30 120 KPH 7,307,30 7,30 130 KPH 7,30 140 KPH 7,30 150 KPH

BERMAS.En la Tabla 304.02, se indican los valores apropiados del ancho de las bermas. El dimensionamiento entre los valores indicados, para cada velocidad directriz se hará teniendo en cuenta los volúmenes de tráfico y el costo de construcción.

TABLA 304.02

ANCHO DE BERMAS

CLASIFICACIÓN SUPERIOR PRIMERA CLASESEGUNDA

CLASETERCERA

CLASE

IMPORTANCIA (1) > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400

CARACTERÍSTICAS

AP(2) MC DC DC DC

OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD DEDISEÑO:

30 KPH 0,500,50

40 KPH 1,200,900,900,50

50 KPH 1,201,20 1,201,200,900,900,90

60 KPH 1,801,801,501,501,501,501,201,201,501,501,201,200,900,90

70 KPH 1,801,801,801,801,501,501,501,501,501,201,501,501,50 1,201,20

80 KPH 1,801,801,801,801,801,801,801,801,801,801,50 1,501,50 1,20

90 KPH 1,801,80 1,801,801,80 1,801,80 1,50






100 KPH 2,002,00 2,002,001,80 1,80 1,50

110 KPH 2,002,00 2,002,00

120 KPH 2,502,50 2,00

130 KPH 2,50

140 KPH 2,50

150 KPH

BOMBEOSEn tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contra peralte las calzadas deberán tener, con el propósito de evacuar las aguas superficiales, una inclinación transversal mínima o bombeo, que depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona.

La Tabla 304.03 especifica estos valores indicando en algunos casos un rango dentro del cual el proyectista deberá moverse, afinando su elección según los matices de la rugosidad de las superficies y de los climas imperantes.

TABLA 304.03

BOMBEOS DE LA CALZADA

Tipo de SuperficieBombeo (%)

Precipitación: < 500 mm/año

Precipitación:> 500 mm/año

Pavimento Superior 2,0 2,5

Tratamiento Superficial 2,5 (*) 2,5 – 3,0

Afirmado 3,0 – 3,5 (*) 3,0 – 4,0(*) En climas definidamente desérticos se pueden rebajar los bombeos hasta un valor límite de 2%.

RADIOS DE GIROS.Radios Mínimos AbsolutosLos radios mínimos que se usarán en las diferentes carreteras serán función de la velocidad directriz y del peralte, de acuerdo a los valores que se indican en la Tabla 402.02






Figura 402.01.... Simbología de curva circular

TABLA 402.02

RADIOS MÍNIMOS Y PERALTES MÁXIMOS PARA DISEÑO DE CARRETERAS

Ubicación de la VíaVelocidad dediseño

(Kph)Þ máx% Radio Mínimo (m)

Area Urbana (Alta Velocidad)

30 4,00 35

40 4,00 60

50 4,00 100

60 4,00 150

70 4,00 215

80 4,00 280

90 4,00 375

100 4,00 495

110 4,00 635

120 4,00 875

130 4,00 1110

140 4,00 1405

150 4,00 1775






Area Rural (con peligro de Hielo)

30 6,00 30

40 6,00 55

50 6,00 90

60 6,00 135

70 6,00 195

80 6,00 255

90 6,00 335

100 6,00 440

110 6,00 560

120 6,00 755

130 6,00 950

140 6,00 1190

150 6,00 1480

Area Rural(Tipo 1,2 ó 3)

30 8,00 30

40 8,00 50

50 8,00 85

60 8,00 125

70 8,00 175

80 8,00 230

90 8,00 305

100 8,00 395

110 8,00 505

120 8,00 670

130 8,00 835

140 8,00 1030

150 8,00 1265

Area Rural(Tipo 3 ó 4)

30 12,00 25

40 12,00 45

50 12,00 70

60 12,00 105

70 12,00 150

80 12,00 195

90 12,00 255

100 12,00 330

110 12,00 415

120 12,00 540

130 12,00 665

140 12,00 815

150 12,00 985

PERALTE.Con el fin de contrarrestar la acción de la fuerza centrífuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los límites fijados en la Tabla 304.08.Los valores máximos del peralte, son controlados por algunos factores como:Condiciones climáticas, orografía, zona (rural ó urbana) y frecuencia de vehículos pesados de bajo movimiento, en términos generales se utilizarán como valores máximos los siguientes:






TABLA 304.04

VALORES DE PERALTE MÁXIMO

Peralte Máximo (p)

Absoluto Normal

Cruce de Areas Urbanas 6,0 % 4,0 %

Zona rural (Tipo 1, 2 ó 3)* 8,0 % 6,0 %

Zona rural (Tipo 3 ó 4) 12,0 % 8,0 %

Zona rural con peligro de hielo 8,0 % 6,0 %(*) El tipo corresponde a la clasificación vial según condiciones orográficas

PENDIENTE.






Pendientes MínimasEn los tramos en corte generalmente se evitará el empleo de pendientes menores de 0,5%. Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%.

Pendientes MáximasEl proyectista tendrá, en general, que considerar deseable los límites máximos de pendiente que están indicados en la Tabla 403.01.

En zonas superiores a los 3000 msnm, los valores máximos de la Tabla 403.01, se reducirán en 1% para terrenos montañosos o escarpados.

En carreteras con calzadas independientes las pendientes de bajada podrán superar hasta en un 2% los máximos establecidos en la Tabla 403.01

Pendientes Máximas AbsolutasLos límites máximos de pendiente se establecerán teniendo en cuenta la seguridad de la circulación de los vehículos más pesados, en las condiciones más desfavorables del afirmado.

El Proyectista tendrá, excepcionalmente, como máximo absoluto, el valor de la pendiente máxima (Tópico 403.04.03), incrementada hasta en 1%, para todos los casos. Deberá justificar técnica y económicamente la necesidad del uso de dicho valor

TABLA 403.01

PENDIENTES MÁXIMAS (%)

CLASIFICACIÓN

SUPERIORPRIMERA

CLASESEGUNDA

CLASETERCERA

CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)

> 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400

CARACTERÍSTICAS

AP (2) MC DC DC DC

OROGRAFÍA TIPO

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD DE

DISEÑO:

30 KPH

40 KPH 10,0

012,0

0

50 KPH 9,00

8,00

9,00

10,00






60 KPH 7,00

7,00

8,00

9,00

8,00

8,00

70 KPH 6,00

6,00

7,00

7,00

6,00

6,00

7,00

7,00

6,00

7,00

8,00

9,00

8,00

8,00

80 KPH5,00

5,00

5,00

5,00

6,00

6,00

6,00

7,00

6,00

6,00

7,00

7,00

6,00

7,00

7,00

7,00

90 KPH4,50

5,00

5,00

5,00

5,00

5,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

7,00

100 KPH4,50

4,50

5,00

5,00

5,00

6,00

5,00

5,00

6,00

110 KPH4,00

4,00

4,50

5,00

5,00

6,00

5,00

6,00

120 KPH4,00

4,00

4,00

130 KPH3,50

4,00

140 KPH3,50

150 KPH

Relación entre velocidad directriz y pendienteLas pendientes máximas a que se refiere la Tabla 403.01, podrán usarse, siempre con los criterios indicados, cualesquiera que sean las características planimétricas y de visibilidad de trazado, es decir, su velocidad directriz.Sin embargo el proyectista estudiará la sucesión de los diferentes tramos en pendiente en forma tal que se limite en lo posible las reducciones de velocidad respecto a la directriz.

CUNETA.Son canales abiertos construidos lateralmente a lo largo de la carretera, con el propósito de conducir los escurrimientos superficiales y sub-superficiales procedentes de la plataforma vial, taludes y áreas adyacentes a fin de proteger la estructura del pavimento. La sección transversal puede ser triangular o trapezoidal.Sus dimensiones se deducen a partir de cálculos hidráulicos, teniendo en cuenta su pendiente longitudinal, la intensidad de lluvia prevista, pendiente de cuneta, área de drenaje y naturaleza del terreno, entre otros.En lo acápites que siguen se abordarán las características geométricas generales como: taludes interiores, las profundidades y los fondos de las cunetas entre otros de forma referencial, considerando fundamentalmente factores geométricos.(a) Talud Interior de Cunetas La inclinación del Talud dependerá, por condiciones de seguridad, de la velocidad y volumen de diseño de la carretera o camino. Sus valores se tabulan en la Tabla 304.12. El valor máximo correspondiente a velocidades de diseño < 70 Km/h. (1:2) es aplicable solamente a casos muy especiales, en los que se necesite imprescindiblemente una sección en corte reducida (terrenos escarpados), la que contará con elementos de protección (Guardavías). Inclinaciones fuera de estos mínimos deberán ser justificadas convenientemente y se dispondrán de los elementos de protección adecuados.

Tabla 304.12

INCLINACIONES MÁXIMAS DEL TALUD (V:H)

INTERIOR DE LA CUNETA

V.D. (Km/h)I.M.D.A (VEH./DIA)

< 750 > 750

<701:021:03 (*)

1:03






> 70 1:03 1:04

(*) Sólo en casos muy especiales

(b) Profundidad de la Cuneta.La profundidad será determinada, en conjunto con los demás elementos de su sección, por los volúmenes de las aguas superficiales a conducir, así como de los factores funcionales y geométricos correspondientes. En caso de elegir la sección triangular, las profundidades mínimas de estas cunetas será de 0.20 m para regiones secas, de 0.30 m para regiones lluviosas y de 0.50 m para regiones muy lluviosas.

(c) El Fondo de la CunetaEl ancho del fondo será función de la capacidad que quiera conferírsele a la cuneta. Eventualmente, puede aumentársele si se requiere espacio para almacenamiento de nieve o de seguridad para caída de rocas. En tal caso, la cuneta puede presentar un fondo inferior para el agua y una plataforma al lado del corte a una cota algo superior, para los fines mencionados.Longitudinalmente, el fondo de la cuneta deberá ser continuo, sin puntos bajos.Las pendientes longitudinales mínimas absolutas serán 0,2%, para cunetas revestidas y 0.5% para cunetas sin revestir.

(e) VelocidadLa velocidad de las aguas debe limitarse para evitar la erosión, sin reducirla tanto que pueda dar lugar a sedimentación. La velocidad mínima aconsejada es de 0.25 m/s, las máximas admisibles se indican a continuación.

Tabla 304.13

VELOCIDADES MÁXIMAS ADMISIBLES

Material de Cauce Velocidad Admisible (m/s)

Terreno parcialmente cubierto de vegetaciónArena fina o limo (Poca o ninguna arcilla)Arcillas Grava gruesaPizarra blandaMamposteríaConcreto

0,60 – 1,200,30 – 0,60 m

1,201,201,504,504,50

(f) Puntos de DesagüeSe limitará la longitud de las cunetas desaguándolas en los cauces naturales del terreno, obras de drenaje transversal o proyectando desagües donde no existan.

TALUD DE CORTE Y RELLENO.

TALUDES DE CORTE

En el tipo de suelo observado en todo el tramo, es predominante el material suelto, sin embargo De acuerdo al tipo de material que se presenta en obra y atendiendo lo señalado por las M.D.G.C. – 2013.






Los valores de la inclinación de los taludes para la secciones en corte serán, de un modo referencial, los indicados en la Tabla 304.10

TABLA 304.10

VALORES REFERENCIALES PARA TALUDES EN CORTE

(RELACION H:V)

Clasificación de Materiales de corte

Roca FijaRoca

Suelta

Material Suelto

Suelos Gravovosos

Suelos Limo arcillos o

Arcillo

Suelos Arenosos

A L T U R A

D E

C O R T E

Menor de 5.00 m 1:10 1:6 – 1:4 1:1 – 1:3 1:01 2:01

5.00 – 10.00 m 1:10 1:4 – 1:2 1:01 1:01 *

Mayor de 10.00 m 1:08 1:02 * * *

(*) Requerimiento de Banquetas y/o Análisis de Estabilidad

TALUDES DE TERRAPLENESLas inclinaciones de los taludes para terraplenes variarán en función de las características del material con el cual está formado el terraplén, siendo de un modo referencial los que se muestran en la Tabla 304.11.Exige el diseño de taludes un estudio taxativo, que analice las condiciones específicas del lugar, incluidos muy especialmente las geológico-geotécnicas, facilidades de mantenimiento, perfilado y estética, para optar por la solución más conveniente, entre diversas alternativas.

TABLA 304.11TALUDES PARA TERRAPLENES

Materiales

Talud (V:H)

Altura (m)

< 5.00 5.00 – 10.00 > 10.00

Material Común (limos arenosos) 1:1,5 1:1,75 1:02

Arenas Limpias 1:02 1:2,25 1:2,5

Enrocados 1:01 1:1,25 1:1,5






DERECHO DE VIA O FAJA DE DOMINIO

ANCHO NORMALLa faja de dominio o derecho de Vía, dentro de la que se encuentra la carretera y sus obras complementarias, se extenderá más allá del borde de los cortes, del pie de los terraplenes, o del borde más alejado de las obras de drenaje que eventualmente se construyen, según la Tabla 303.01.

TABLA 303.01HOLGURA MÍNIMA DESEABLE ENTRE LÍMITES DE OBRA Y DE DERECHO DE

VÍA (m)

CategoríaLímites de obra determinados por:

Otra Obra (*)

Autopistas o Multicarriles 6,00 (**)

Carretera de dos carriles (1ra. y 2da. clase) 3,00 (**)

Carretera dos carriles (3ra. clase) 1,00

ANCHO MINIMOSerán los recomendados en la Tabla 303.03

TABLA 303.03ANCHO MÍNIMO DE FAJA DE DOMINIO

Tipo de CarreteraMínimo Deseable

(m)Mínimo Absoluto

(m)

Autopistas 50 30

Multicarriles o Duales 30 24

Dos Carriles (1ra. y 2da. Clase) 24 20

Dos Carriles (3ra. Clase) 20 15

Por Resolución Ministerial el MTC, especificará el ancho del derecho de Vía para cada carretera.Cuando el ancho de la faja de dominio compromete inmuebles de propiedad de particulares, compete al MTC realizar las acciones necesarias para resolver la situación legal que se genere.Para ejecutar cualquier tipo de obras y/o instalaciones fijas o provisionales, cambiar el uso a destino de las mismas, plantar o talar árboles, en el derecho de Vía, se requerirá la previa autorización de la Dirección General de Caminos del MTC, sin perjuicio de otras competencias concurrentes.

PREVISION DE ENSANCHEA cada lado del Derecho de Vía habrá una faja de Propiedad Restringida. La restricción se refiere a la prohibición de ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad o visibilidad, y que dificulten ensanches futuros. El ancho de esa zona se muestra en la Tabla 303.04. Esta restricción deberá ser compensada mediante negociaciones específicas.






TABLA 303.04

ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA A CADA LADO DEL DERECHO DE VÍA

Clasificación Zona de Propiedad Restringida (m)

Autopistas 35

Multicarril o Duales 25

Dos Carriles (1ra. y 2da. clase) 15

Dos Carriles (3ra. clase) 10

CARACTERISTICAS DE DISEÑO DE LA VÍA. El presente estudio tiene las características técnicas consideradas para este proyecto y son de acuerdo a lo recomendado por las normas de diseño, y lo establecido durante la inspección de la vía:

Clasificación según el servicio : CV-3 Velocidad Directriz : 30 Km. /hr. Radio Mínimo Normal : 15 m. Radio mínimo Excepcional : 12 m. Ancho de Superficie de Rodadura : 4.00 m. Pendiente Máxima : 9.00% Pendiente Mínima : 1.00% Bombeo de Calzada : 2.0 % Cunetas Triangulares : 0.50 x 0.30 m. Espesor de Afirmado : 0.15 m. Peralte : 6.0% Talud de corte (H:V)

Roca Fija 1: 10 Roca Suelta 1: 6 – 1: 4 Suelos Gravosos 1:1 – 1:3 Suelos Limosos o Arcillosos 1:1 Suelos Arenosos 2:1

Talud de Relleno (V:H) Material común (limo arenosos) 1: 1.5 Arenas Limpias 1: 2 Enrocados 1: 1

CARACTERISTICAS GEOMÉTRICAS

TRABAJO TOPOGRÁFICOGeneralidadesLa vía en servicio se encuentra a nivel de afirmado encontrándose en mal estado, siendo la principal causa, el mal drenaje y las intensas lluvias recibidas durante el periodo de aparición del fenómeno climático (lluvias de temporada), motivando el presente estudio y su posterior ejecución.

Topografía y Trazo Los trabajos de Topografía y Trazo, se han realizado de acuerdo a las Normas Peruanas para Diseño de Carreteras, las exigencias en los Términos de Referencias, y respetándose las






características de diseño del Proyecto de Inversión Pública declarado viable; siguiendo las secuencias que a continuación se indican.

Determinación del eje de la carretera y de los puntos de inflexión, medición de externa y la deflexión, poniendo estacas los PI's y referenciándolos en la parte externa de la carretera, en estructuras fijas o con monumentos de concreto.

Cálculo de las Curvas Horizontales, con estación total, ubicándose PC's, PI's y PT's.Medición y estacado cada 20 m. en tangentes y cada 10 m. en curvas, sobre el eje de la carretera.Trasladando los datos de partida a la carretera se determinaron las coordenadas de todos los elementos de curva (PC's, PI's y PT's) y el trazo de la misma.Los datos se pasaron al sistema de cómputo para su procesamiento.Colocación de BM's a cada 500 m., monumentación y nivelación con nivel fijo incluyendo comprobación de ida y vuelta, arrastrando la elevación del punto de control altimétrico hasta estos, registrando las elevaciones en libretas de campo.Nivelación con nivel fijo de todas las progresivas estacadas en la planimetría (cada 20 m. en tangente y 10 m. en curvas) con las elevaciones de los BM´s correspondientes, para determinar el perfil de la carretera, registrándolo en libretas de campo.Seccionamiento con un ancho de 20 m. a cada lado del eje, de cada una de las progresivas estacadas, esta actividad se realizó con nivel fijo y con eclímetro en las secciones con taludes de corte y relleno pronunciadas.Los datos se pasaron al sistema de cómputo para su procesamiento.

NIVELACIONPara el control altimétrico de la vía se ha considerado BMs (Bench Marks), ubicados cada 500 m., habiendo efectuado una nivelación cerrada entre BM´sLa relación de los BMs del tramo se presenta en el cuadro adjunto de Trazo y Diseño Vial.PERFIL LONGITUDINALLas gradientes y curvas verticales para la rehabilitación de la vía, son prácticamente las mismas de la Carretera en servicio, con excepción de sectores localizados donde ha sido necesaria la elevación de la rasante.Las cotas obtenidas en el trazo del eje de la carretera, se presentan en el cuadro del anexo Trazo y Diseño Vial.

SECCIONES TRANSVERSALESEl seccionamiento se ha realizado en cada uno de las estacas ubicadas a lo largo del eje de la Carretera, cada 20.00 m. en zonas en tangente y cada 10.00 m. en curvas, con un ancho mínimo de 20.00 m. a ambos lados del eje.

MONUMENTACIONLa Monumentación de los PI's y BMs, se ha materializado mediante un dado de concreto o en estructura fijas, debidamente referenciados, cada PI cuenta con dos distancias de referencias, cuyos detalles se indican en el cuadro adjunto trazo y Diseño Vial.

LEVANTAMIENTOS COMPLEMENTARIOSEn el presente proyecto no se realizaron levantamientos topográficos complementarios, por no presentar zonas con inestabilidad.

DESCRIPCION DEL DISEÑO GEOMÉTRICO DEL EJE DE LA CARRETERAEn el presente Estudio de mejoramiento de la carretera a nivel de tratamiento superficial monocapa, el Diseño Geométrico se ha basado en las Normas Peruanas para el Diseño de Carreteras y el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2013 del MTC..






Las Normas Peruanas de Carreteras nos indican que la selección de determinada velocidad directriz está influenciada principalmente por el relieve del terreno, el tipo de carretera a construirse, los volúmenes y el tipo de tránsito que se esperan y otras consideraciones del orden económico. Así mismo en los términos de Referencia del Estudio, indican que se deberá adoptar una velocidad directriz mayor o igual a 30 km/hr.La elección de las velocidades directrices más convenientes para los diversos tramos de la carretera en examen se efectuará teniendo en cuenta los costos, los beneficios relativos y los presupuestos, según un criterio único que se fijará en normas especiales.En el estudio se eligieron factores de orden técnico para determinar la velocidad directriz de la carretera, siendo el principal los radios existentes en la misma, así como el tipo de carretera, su geometría y la cantidad de tráfico que circula por ella. El análisis para determinar la mencionada velocidad en función del radio mínimo normal, está basado en la tabla 5.3.1.1. de las Normas Peruanas para el Diseño de Carreteras y es el siguiente:

Tabla 5.3.1.1.

VELOCIDADDIRECTRIZ

(Km/h)

RADIO MÍNIMONORMAL

(m)PERALTE

30 30 6.0

40 6 6.0

50 90 6.0

60 130 6.0

70 190 6.0

80 250 6.0

90 330 6.0

100 425 6.0

110 530 6.0

Obteniéndose el siguiente resultado:

NÚMERO TOTAL

DE CURVAVELOCIDAD DE DISEÑO

30 Km/hr 40 Km/hr 50 Km/hr 60 Km/hr 70 Km/hr 80 Km/hr

Ver detalles de plano

R minNormal

R minNormal

R minNormal

R minNormal

R minNormal

R minNormal

40 m 60 m 90 m 130 m 190 m 250 m

Curvas que cuenta con Rimin para cada VD

8 3 4 5 1 0






% acumulado del total

38.09% 14.29.2% 19.05% 23.81% 4.76% 0.00%

El cuadro se ha elaborado a partir de una velocidad de 40 Km/hr que es la velocidad normada y exigida como mínimo en los términos de referencia, en el proyecto los radios cumplen con los mínimos exigidos, habiéndose empleado radios mínimos excepcionales dentro de la zona que atraviesa el poblado y plaza de armas.La velocidad de diseño elegida para la totalidad del tramo es de 30 Km/hr, ya que es la que se adecua a la topografía del proyecto y predomina dentro del mismo. No se ha considerado otras velocidades de diseño dentro del tramo ya que de acuerdo al manual de diseño geométrico de carreteras se debe considerar como longitud mínima de un tramo la distancia correspondiente a dos kilómetros y entre tramos sucesivos no se deben presentar diferencias en las velocidades de diseño superiores a los 20 Km/hr.

CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICASEl tramo cuenta con curvas horizontales. Los sobre anchos, mejoramiento de peraltes de las curvas horizontales y la visibilidad, están determinados en función a la velocidad directriz.

El desarrollo de la carretera presenta en su recorrido un tramo central de media ladera y llanos, la pendiente es variables de 0.5 a 8%, siendo afirmada, el estado de transitabilidad en algunos sectores es regular y en otros critica debido a la falta de mantenimiento adecuado, situación que alarga el tiempo de recorrido así como influye en el alto costo de operación de los vehículos por contribuir al rápido deterioro mecánico, consecuentemente eleva el costo de fletes y pasajes.

Siendo la Velocidad de diseño adoptada para este tramo de 30 km/hr, y apoyados por la tabla 5.3.1.1. de las Normas Peruanas, obtenemos un radio mínimo normal de 50 mts. Y el radio minimo excepcional es 15 Km/hr, Para una curva circular horizontal con 6% de Peralte. Recurriéndose al uso de radios mínimos excepcionales en el área poblada que atraviesa toda la vía a ejecutar, debido a que modificar el trazo provocaría realizar movimiento de tierras, cortes de taludes que ya están estabilizados incrementando el costo y alterando el objetivo de la obra, por tratarse de un mejoramiento a la vía ya existente. Es por tal motivo que se decidió respetar trazo existente respetando el Proyecto de Inversión Pública declarado viable, considerando en algunos casos radios menores a los 30 m, que indica el reglamento.

Adicionalmente y por lo expuesto en el párrafo anterior se ha previsto una solución en cuanto a seguridad del usuario que se está contemplando en el capítulo de Señalización y Seguridad vial.

Referente a los sobreanchos adoptados en las curvas horizontales, se han considerado de acuerdo al Manual de Diseño Geométrico de Carreteras, que nos da en su Figura 402.04 y se presenta a continuación:

TABLA 402.04 VALORES DEL SOBREANCHO

L (EJE POSTERIOR. - PARTE FRONTAL): 7,30 m (C2)Nº DE CARRILES: 2

V = 30 KPH V = 40 KPH V = 50 KPH V = 60 KPH V = 70 KPH V = 80 KPH

Calculo Recomendado Calculo Recomendado Calculo Recomendado Calculo Recomendado Calculo Recomendado Calculo Recomendado






R (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

25 2.78 2.8

28 2.5 2.5

30 2.35 2.4

35 2.05 2.1

37 1.95 2

40 1.82 1.9

45 1.64 1.7 1.79 1.8

50 1.5 1.5 1.64 1.7

55 1.38 1.4 1.51 1.5

60 1.28 1.3 1.41 1.4

70 1.12 1.2 1.24 1.3 1.36 1.4

80 1 1 1.11 1.1 1.23 1.2

90 0.91 0.9 1.01 1 1.12 1.1

100 0.83 0.9 0.93 0.9 1.03 1 1.13 1.1

120 0.72 0.8 0.81 0.8 0.9 0.9 0.99 1

130 0.67 0.7 0.76 0.8 0.85 0.9 0.94 1

150 0.6 0.6 0.68 0.7 0.76 0.8 0.85 0.9 0.93 0.9

200 0.48 0.5 0.55 0.6 0.62 0.6 0.69 0.7 0.76 0.8 0.83 0.8

250 0.4 0.4 0.47 0.5 0.53 0.5 0.59 0.6 0.66 0.7 0.72 0.7

300 0.35 0.4 0.41 0.4 0.47 0.55 0.52 0.5 0.58 0.6 0.64 0.6

350 0.31 0.3 0.37 0.4 0.42 0.4 0.47 0.5 0.53 0.5 0.58 0.6

400 0.28 0.3 0.33 0.4 0.38 0.4 0.43 0.4 0.48 0.5 0.53 0.5

450 0.31 0.3 0.35 0.4 0.4 0.4 0.45 0.4 0.5 0.5

500 0.33 0.3 0.37 0.4 0.42 0.4 0.46 0.5

550 0.35 0.4 0.4 0.4 0.44 0.4

600 0.33 0.3 0.37 0.4 0.42 0.4

650 0.36 0.4 0.4 0.4

700 0.34 0.3 0.38 0.4

800 0.35 0.4

900 0.33 0.3

Su variación está en función de la velocidad de diseño y del radio de la curva horizontal. Los valores adoptados varían de 20 en 20 cms siendo el valor mínimo a tomar. La lámina en mención está basada en la fórmula.

S Es el sobreancho en metros.n Es el número de carriles, que en este caso es 2R Es el radio de la curva en metros.V Es la velocidad en Km/horaL Es la distancia entre ejes del vehículo, que en este caso es 6 metros.

Siendo el valor mínimo a tomar de 0.30 mts.

Los peraltes de las curvas se determinaron por medio de la Figura 304.04 del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras y estará en función del radio y la velocidad directriz. Para el proyecto realizado se ha considerado un peralte normal igual al 6.00% el mismo que corresponde a carreteras de zona rural (Tipo 1, 2 o 3)






La variación de los sobre anchos y el peralte a lo largo de las curvas horizontales, están en función de la longitud de la curva y de la longitud de transición aplicándose en el lado interior de la misma.El cálculo del sobre ancho y del peralte, así como la variación de este a lo largo del desarrollo de las curvas se muestra en el cuadro de Trazo y Diseño Vial.Otra característica geométrica importante en la vía a analizar es la referente a la Visibilidad.

Las distancias de la Visibilidad a considerar, son dos. La necesaria para detener el vehículo y la necesaria para que un vehículo adelante a otro que viaja con velocidad inferior, en el mismo sentido.

El Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2001, nos da valores para ambas distancias, las cuales también están en función de la Velocidad directriz. La Figura 402.05. nos da distancias de Visibilidad de Parada y la Figura 402.06. la distancia de Visibilidad de Paso.






Figura 402.05

FIGURA 402.06 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO

Velocidad Directriz = 30 km/hr.Distancia de Visibilidad de Parada = 30 m. en subidaDistancia de Visibilidad de Parada = 35 m. en bajadaDistancia de Visibilidad de Paso = 110 m






Para el caso de la distancia de visibilidad de Paso, el Manual de Diseño Geométrico de Carretera nos indica que debemos asegurar tal distancia, en tramos superiores a 5 Km, por lo menos en un 50 % del proyecto. (Tabla 205.02.)

TABLA 205.02

PORCENTAJE DE LA CARRETERA CON VISIBILIDAD ADECUADA PARA

ADELANTAR

Condiciones Orográficas

% Mínimo % Deseable

Llana 50 > 70

Ondulada 33 > 50

Accidentada 25 > 35

Muy accidentada 15 >25

Debido a las características topográficas existentes de la carretera, para mejorar la visibilidad se requieren cortes de taludes altos y estabilizados que reflejarían un alto costo adicional si se tiene en cuenta lo normado, lo que resulta técnica y económicamente imposible corregir esta característica que al igual que en las curvas horizontales criticas de radio menor al mínimo normado, se está planteando la solución para protección del usuario con señalamiento, como se indica en el anexo de Señalamiento y Seguridad vial.

RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICASLa carretera se inicia en el km 0+00.00 y termina en el km 17+804 con una longitud real de 17,804.00m, en el apéndice se incluyen los croquis de referencias de los PI's (Plano Clave).

METRADOS Y PRECIOS UNITARIOS.Los metrados han sido elaborados midiendo las obras diseñadas por partida específica. Los precios unitarios se han considerado los componentes en moneda nacional de cada elemento; los jornales y alquiler de equipo referidos al mes de correspondiente a presupuestos actualizados al 2015, los costos de materiales de acuerdo a la oferta y la demanda del mercado en la ciudad de Satipo.

DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE Y ARTEEl drenaje se ve en dos casos: el Superficial y el Subterráneo. En el caso del presente proyecto, solamente se tiene el primer caso, Drenaje Superficial.Este tipo de drenaje, está dado en función al bombeo de la sección así como al peralte, así mismo las pendientes mínimas no deberán ser menores de 0.5% a fin de facilitar el movimiento de las aguas en las cunetas en su recorrido hacia las alcantarillas u otro tipo de desagüe natural.Las obras drenaje son las que a continuación se describen:

CUNETASLas cunetas son canales pequeños que se utilizan en combinación con los sumideros y las alcantarillas en los sistemas de drenaje de vías.






Para el caso del proyecto, la sección de las cunetas, por encontrarse en zona de sierra se considera 0.50 mts de profundidad y 1.00 mts., de ancho. Las cunetas que se han diseñado son de acuerdo a la zona de ejecución de la obra, donde se tomo en cuenta el tipo de terreno

LAS ALCANTARILLASPara las cuencas menores o para la evacuación de las aguas de cunetas, se tienen construidas las estructuras de drenaje alcantarillas, tipo losa de Concreto Armado de secciones mostradas en los metrados y fotografías existentes.Todas estas alcantarillas existentes serán sustituidas por alcantarillas de concreto tipo marco, de acuerdo a la sección de la carretera.



Diseño geometrico 2013

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