Diseño Geometrico

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DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO PROYECTO DE CARRETERAS 2.-INTRODUCUCION 2.1.1 .- Funciones de las carreteras Una carretera o ruta es una vía de dominio y uso público, proyectada y construida fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el término carretera para definir a la carretera convencional que puede estar conectada, a través de accesos, a las propiedades colindantes, diferenciándolas de otro tipo de carreteras, las autovías y autopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simple camino porque están especialmente concebidas para la circulación de vehículos de transporte. MATERIA : CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

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DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

PROYECTO DE CARRETERAS

2.-INTRODUCUCION

2.1.1 .- Funciones de las carreteras

Una carretera o ruta es una vía de dominio y uso público, proyectada y construida

fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. Existen diversos

tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el término carretera para definir

a la carretera convencional que puede estar conectada, a través de accesos, a las

propiedades colindantes, diferenciándolas de otro tipo de carreteras, las autovías y

autopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se

distinguen de un simple camino porque están especialmente concebidas para la

circulación de vehículos de transporte.

Una de las grandes impulsadoras de la evolución vial fue la civilización romana,

dejando hasta hoy (y aún en buenas condiciones) una vasta red de carreteras.

En España fue en el siglo XVIII, concretamente en 1759 y durante el reinado de

Fernando VI, cuando se creó la figura del "peón caminero". Situado a pie de

camino, era el encargado de cuidar del estado de la carretera en cada legua,

unidad de distancia equivalente a unos cinco kilómetros y medio.

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En las áreas urbanas las carreteras divergen a través de la ciudad y se les llama

calles teniendo un papel doble como vía de acceso y ruta. La economía y la

sociedad dependen fuertemente de unas carreteras eficientes. En la Unión

Europea el 44% de todos los productos son movidos por camiones y el 85% de los

viajeros se mueven en autobús o en coche.

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2.1.2 .- Redes Viaria.

2.1.2.1 .- Red Viaria

Red viaria: Parámetros de diseño en planta y perfil longitudinal

Criterios generales

Debe precisarse, en primer lugar, que el trazado en planta y el perfil longitudinal,

así como la sección transversal, no son sino representaciones parciales,

instrumentos metodológicos, para describir un objeto único: la configuración física

de la vía y su encaje en el entorno. Y, en ese sentido, la distinción que en esta

Instrucción se hace entre las distintas visiones y elementos del proyecto de una

vía no debe animar a su definición por separado, por el contrario, el proyecto de

una vía debe abordarse globalmente, concibiendo armónicamente el conjunto de

sus elementos físicos y la forma de integración de estos en el suelo y ambiente

circundante.

Dado que la mayor parte de la red viaria del municipio de Madrid discurre por

ambientes urbanos o suburbanos, en la determinación del trazado en planta y del

perfil longitudinal debe procurarse una óptima integración de sus elementos en

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ese entorno, tanto desde un punto de vista funcional, como estético o ambiental.

En la definición del trazado y el perfil, el objetivo principal a tener en cuenta será la

satisfacción de las funciones que esta Instrucción asocia a cada tipo de vía (Ficha

3-1), ajustadas a las características concretas del entorno en que se ubica.

Además se atenderán especialmente los siguientes aspectos:

Reducción de la contaminación acústica

Muy especialmente, la generación de ruido por el tráfico automóvil y su impacto en

el entorno urbano dependen en gran medida de la configuración física de las vías

y, particularmente, de su trazado y perfil, ya que ambos inciden: sobre la velocidad

de circulación, cuyo aumento provoca mayores emisiones sonoras; sobre las

condiciones de trabajo de los motores, otro de los factores que inciden en la

generación sónica (marchas cortas en pendientes elevadas, frenadas en cambios

de inclinación y curvas, etc); o sobre la trasmisión del ruido, que depende en gran

medida de la localización concreta del foco emisor respecto al terreno natural y del

aprovechamiento de barreras naturales (construcción en trinchera, etc).

A este respecto, se considera que la mejor manera de garantizar el cumplimiento

de los niveles sonoros que normativa específica exige en las diversas áreas

urbanas (Capt. 3 Título 5 de las Normas Urbanísticas) es utilizar unos trazados y

perfiles longitudinales que sean capaces, por sí solos, de reducir

significativamente el impacto sonoro de la vía, lo que implica considerar esta

reducción como un objetivo concreto del proyecto.

Particularmente, en la definición del trazado en planta, deberá prestarse especial

atención al cumplimiento de las distancias mínimas, entre los distintos tipos de

vías y los usos permitidos en sus bordes, establecidas las citadas Normas

Urbanísticas, sobre todo cuando existan edificios construidos previamente al

proyecto de la vía. En cualquier caso, para el desarrollo detallado de los proyectos

en aquellos aspectos relativos al ruido se remite al lector a la Ficha 10.2, dedicada

a "Acondicionamientos frente al ruido", así como a las NN.UU. del PGOUM.

Diseño en planta

En general, en las vías urbanas, se tenderá a diseñar trazados compuestos

básicamente por tramos rectos, articulados por las intersecciones, en las que se

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resolverán, en su caso, los cambios de alineación, evitándose así las curvas,

elemento característico de las carreteras en áreas rurales, pero con más difícil

encaje en las urbanas (necesidad de peraltes, irregularidad de parcelas, etc). No

obstante, una buena integración paisajística de la vía y la reducción del costo del

movimiento de tierras animan a adaptar las vías a la topografía. El proyectista

tiene que tratar de conjugar ambas exigencias.

En general, los tramos rectos se consideran más adecuados para vías urbanas de

gran intensidad de circulación que no tienen control de accesos, es decir, las

urbanas y distritales, mientras resultan menos adecuados para las vías de rango

metropolitano, en las que no existen intersecciones a nivel para absorber los

cambios de alineación, y la red local.

Particularmente, una cierta adaptación a la topografía y la introducción de tramos

curvos para reducir la velocidad en la red local se considera muy conveniente.

Pendientes

Con respecto a la pendiente, sus efectos sobre la circulación automóvil en vías

urbanas son similares a los que produce en las carreteras en campo abierto,

aunque, en general, los manuales suelen aumentar los valores usualmente

utilizados en carreteras, debido a la menor presencia de pesados y a la menor

longitud de los tramos inclinados.

Sin embargo, la pendiente no sólo influye en la velocidad de la circulación rodada,

sino que afecta directamente a la generación de ruido (por obligar a revolucionar

los motores), a la estética urbana (dificultando la yuxtaposición de edificios de

cierto tamaño, por ejemplo) y a la comodidad del movimiento de peatones, en

general limitado a las aceras, y muy especialmente al de aquellos con minusvalías

motoras. Por todo ello, y aunque en esta Instrucción se establecen pendientes

máximas para cada tipo de vías, debe ser objetivo del proyectista reducir las

pendientes al mínimo, dentro de lo que una buena integración en la topografía

permita en cada situación concreta.

Aunque en campo abierto, mejoran la seguridad de circulación en las curvas y

permiten reducir su radio, en áreas urbanas los peraltes deben utilizarse con

precaución porque pueden dificultar un adecuado encaje físico de la vía en el

entorno y animar a mayores velocidades de las convenientes. Por ello, salvo en

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las vías de rango metropolitano, en las que se usarán sin más limitaciones que las

técnicas, o en los tramos de vías de rango urbano sin accesos directos, en las que

podrán puntualmente ser de utilidad, en el resto, y particularmente en el viario

local, deberá evaluarse expresamente sus posibles impactos negativos y aplicarse

sólo excepcionalmente.

2.1.2.2.- Red Viaria Urbana

+

Concepto

La red viaria urbana se clasifica atendiendo a la categoría de tráfico que circula

por ella y a las funciones de acceso a las áreas colindantes, esto se hace para

conseguir un aumento de la capacidad y la seguridad, reduciendo en la mayoría

de los casos el impacto ambiental al concentrar movimientos con características

similares en las infraestructuras adecuadas, en definitiva lo que se pretende es

adaptar el viario a un tipo de tráfico homogéneo. Los grupos en los que se clasifica

la red viaria urbana son:

 Vías primarias: diseñadas para canalizar los movimientos de larga

distancia. Cumplen condiciones de conexión-distribución de los vehículos

que acceden a la ciudad o la atraviesan sin detenerse. Forman parte de un

itinerario más amplio de características urbanas o metropolitanas. Suelen

tener control total o parcial de accesos. Todas las carreteras de la Red del

Estado pertenecen a la clasificación de Vías Primarias.

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 Vías colectoras: admiten funciones de distribución de tráficos urbanos e

interurbanos hasta la red local. Se trata de viario intermedio, a menudo sin

continuidad en itinerarios más amplios. Los movimientos urbanos son

predominantes y determinan el diseño de la vía.

 Vías locales: constituidas principalmente por aquellas vías donde la función

principal es la de acceso a los usos ubicados en los márgenes. En las vías

locales, los movimientos de larga distancia son de muy pequeña

importancia frente al tráfico urbano y, dentro de éste, los movimientos de

paso son minoritarios frente a los movimientos de acceso a las actividades

ubicadas en las márgenes de la vía.

2.1.2.3 .- Red viaria Interurbana

Red viaria interurbana

Comprende el conjunto de vías rodadas exteriores al perímetro urbano que

cumplan una función primordial de relación en la estructura municipal, con la red

viaria general del país y con la general urbana.

Incluye las autopistas, autovías interiores y exteriores (D-0), las carreteras

nacionales (D-I), las carreteras comarcales (D-II), las carreteras locales (D-III) y las

carreteras vecinales (D-IV).

Condiciones particulares del uso de la red viaria interurbana

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1. EL régimen general de usos y edificaciones de estas vías vendrá determinado

por las Normas de la Diputación Foral de Alava y, subsidiariamente, por la Ley

General de Carreteras y sus desarrollos reglamentarios.

2. A estos efectos el Plan General recoge en las series de planos B-3-1: Sistemas

Generales y Calificación Global y B-3-2-A y C: Alineaciones y Calificación

Pormenorizada la clasificación de cada uno de los elementos de esta red según la

clasificación de Policía de Carreteras de la Dirección General de Carreteras de la

Diputación Foral y de la propia Ley General de Carreteras; asimismo se ha

grafiado en dichas series la línea de edificación correspondiente a cada vía según

la Ley General de Carreteras.

3. Los usos de estaciones de servicio, aparcamientos de descanso, etc. propias

del servicio directo al uso característico de estas vías se regulan por la Ley

General de Carreteras y requerirán la autorización de la Diputación Foral. Se

localizarán siempre dentro de la zona de servidumbre definida por la precitada Ley

General de Carreteras.

4. Los usos de áreas de estacionamiento complejas, con estaciones de servicio,

hoteles, restaurantes, etc. requerirán la autorización de la Diputación Foral de

Alava para la redacción y tramitación del correspondiente Plan Especial ante el

Ayuntamiento de Vitoria-Gasteiz.

2.1.2.4.- Red vial Nacional

2.1.2.4.1.- Red Vial Fundamental (RVF)

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La Red Vial Fundamental tiene una extensión de 16.054,35 km y se encuentran a

lo largo de todo el país. La conforman cinco corredores principales: Este – Oeste,

Norte – Sur, Oeste – Norte, Oeste – Sur y Central – Sur.

El propósito de estos corredores es el de vincular el territorio nacional e integrar a

la población boliviana; pero esencialmente impulsar a través de éstos el desarrollo

económico, social y productivo de todas y cada una de las regiones bolivianas.

La Red Vial Fundamental (RVF) forma parte del Sistema Nacional de Carreteras y

está bajo la responsabilidad de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC).

El Artículo 2º del Decreto Supremo Nº 25134 establece que las rutas que

conforman la RVF son aquellas que vinculan las capitales políticas de los

departamentos; permiten la vinculación internacional, conectando las carreteras

nacionales con las rutas principales de los países limítrofes; conectan dos o más

carreteras y cumplen con las condiciones de protección ambiental establecidas en

la normativa nacional.

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2.1.2.4.2 Redes Departamentales.

     

Distancias en RutasMapas Carreteros

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 Rutas de la A - C

 Mapa red Vial Cochabamba

 

  Rutas de la D - M  Mapa red vial Chuquisaca

 

  Rutas de la N - R  Mapa red vial Santa Cruz

 

  Rutas de la S - Z  Mapa red vial La Paz

 

  Rutas General  Mapa red vial Potosí

 

     Mapa red vial Pando

 

     Mapa red vial Tarija

 

     Mapa red vial Oruro

 

     Mapa red vial Beni

 

MAPA RED VIAL COCHABAMBA

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 COCHABAMBA - MIZQUE - AIQUILE   COCHABAMBA - LA PAZ

COCHABAMBA 0 0   COCHABAMBA 0 0

Punata 4848   Quillacollo 15 15

Arani 7 55   Suticollo 13 28

Mizque 93148   Parotani 13 41

AIQUILE Cruce a

Sucre/Sta.Cruz34182

 Pongo 52 93

      Confital 27 120

COCHABAMBA - EPIZANA - AIQUILE   Lequepalca 55 175

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COCHABAMBA 0 0 

Caihuasi Cruce a

Oruro14 189

Epizana Cruce a Sta.Cruz 130 130 

Caracollo Cruce a

Oruro21 210

Totora 14 144   Panduro 31 241

Mizque 43 187   Sica Sica 36 277

AIQUILE Cruce

Sucre/Sta.Cruz34 221

 

Patacamaya Cruce

a Tambo Q.22 299

      Ayo Ayo 20 319

COCHABAMBA - ORURO   Calamarca 24 343

COCHABAMBA 0 0   Pocohata 17 360

Quillacollo 15 15   LA PAZ 43 403

Suticollo 13 28        

Parotani 13 41 

COCHABAMBA - CHAPARE -

STA.CRUZ

Pongo 52 93   COCHABAMBA 0 0

Confital 27 120   Sacaba 11 11

Lequepalca 55 175   Aguirre 30 41

Caihuasi Cruce a La Paz 14 189   Colomi 5 46

Paria 18 207   Corani 15 61

ORURO 21 228   Villa Tunari 96 157

      Chimore 67 224

COCHABAMBA-COMARAPA-STA.CRUZ   Ichilo 61 285

COCHABAMBA 0 0   San German 28 313

Tolata 31 31   Yapacani 24 337

San Benito 8 39   Puente Yapacani 6 343

Chaco 22 61   Santa Fe Yapacani 4 347

Monte Punko 57 118   San Carlos 8 355

Epizana Cruce a Sucre 12 130   Buena Vista 12 367

Pojo 62 192   Portachuelo 31 398

Comarapa 77 269   Guabira 15 413

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Palizada Cruce a Sucre 25 294   Montero 4 417

Mataral 40 334   Warnes 23 440

Agua Clara 4 338   SANTA CRUZ 27 467

Los Negros 4 342        

Yerba Buena 15 357 

COCHABAMBA - MIZQUE -

SUCRE

Mairana 20 377   COCHABAMBA 0 0

Samaipata 17 394   Punata 48 48

Achira 10 404   Arani 7 55

Cuevas 10 414   Mizque 93 148

Bermejo 20 434 

Aiquile Cruce a

Santa Cruz34 182

Angostura 20 454   Quiroga 29 211

Puente Taruma 13 467   Puente Arce 24 235

Jorochito 6 473   Chuquichuqui 38 273

Limoncito 4 477   Mojotoro 22 295

El Torno 5 482   SUCRE 35 330

San Jose 7 489        

La Guardia 6 495 

COCHABAMBA - EPIZANA -

SUCRE

La Tranca Cruce Yacuiba 6 501   COCHABAMBA 0 0

SANTA CRUZ 13 514 

Epizana Cruce a

Sta.Cruz

13

0130

      Totora 14 144

COCHABAMBA - MIZQUE - STA.CRUZ   Mizque 43 187

COCHABAMBA 0 0 

Aiquile Cruce a

Santa Cruz34 221

Punata 4848   Quiroga 29 250

Arani 7 55   Puente Arce 24 274

Mizque 93148   Chuquichuqui 38 312

Aiquile Cruce a Santa Cruz 34182   Mojotoro 22 334

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Saipina 51233   SUCRE 35 369

Pulquina 24257        

Palizada Cruce a

Cochabamba5 262

 

COCHABAMBA - TAMBO

QUEMADO

Mataral 40302   COCHABAMBA 0 0

Agua Clara 4 306   Quillacollo 15 15

Los Negros 4 310   Suticollo 13 28

Yerba Buena 15325   Parotani 13 41

Mairana 20345   Pongo 52 93

Samaipata 17362   Confital 27 120

Achira 10372   Lequepalca 40 160

Cuevas 10382 

Caihuasi Cruce a

Oruro14 174

Bermejo 20402 

Caracollo Cruce a

Oruro17 191

Angostura 20422   Panduro 31 222

Puente Taruma 13435   Sica Sica 36 258

Jorochito 6 441 

Patacamaya Cruce

a La Paz22 280

Limoncito 4 445   Cañaviri 17 297

El Torno 5 450   Puerto Japones 39 336

San Jose 7 457 

Curaguara de

Carangas50 386

La Guardia 6 463   Ojsani 40 426

La Tranca Cruce a Yacuiba 6 469   Sajama 38 464

SANTA CRUZ 13482   TAMBO QUEMADO 33 497

MAPA RED VIAL CHUQUISACA

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 SUCRE - POTOSI

 

SUCRE - EPIZANA -

COCHABAMBA

SUCRE 0 0   SUCRE 0 0

Yotala 17 17   Mojotoro 35 35

Puente Mendez 33 50   Chuquichuqui 22 57

Millares 9 59   Puente Arce 38 95

Betanzos 61 120   Quiroga 24 119

Negro Tambo 22 142 

Aiquile Cruce a

Santa Cruz29 148

POTOSI 26 168   Mizque 34 182

      Totora 43 225

SUCRE - TAMBO QUEMADO   Epizana Cruce a 14 239

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Santa Cruz

SUCRE 0 0   COCHABAMBA 130369

Yotala 17 17        

Puente Mendez 33 50 

SUCRE - SAIPINA -

SANTA CRUZ

Millares 9 59   SUCRE 0 0

Betanzos 61 120   Mojotoro 3535

Negro Tambo 22 142 

Chuquichuqu

i2257

POTOSI 26 168   Puente Arce 3895

Tarapaya 23 191   Quiroga 24119

Yocalla 23 214

 

Aiquile Cruce

a

Cochabamba

29148

Ventilla 64 278   Saipina 51199

Thola Palca 29 307   Pulquina 24223

Challapata 65 372

 

Palizada

Cruce a

Cochabamba

5 228

Huancane 25 397   Mataral 40268

Pazña 14 411   Agua Clara 4 272

Poopo 25 436   Los Negros 4 276

Machacamarca 24 460   Yerba Buena 15291

Machacamarquit

a5 465

 Mairana 20311

Vinto 22 487   Samaipata 17328

ORURO 5 492   Achira 10338

Caracollo Cruce

a Cochabamba37 529

 Cuevas 10348

Panduro 31 560   Bermejo 20368

Sica Sica 36 596   Angostura 20388

Patacamaya 22 618   Puente 13401

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Cruce a La Paz Taruma

Cañaviri 17 635   Jorochito 6 407

Puerto Japones 39 674   Limoncito 4 411

Curaguara de

Carangas50 724

 El Torno 5 416

Ojsani 40 764   San Jose 7 423

Sajama 38 802   La Guardia 6 429

TAMBO

QUEMADO33 835

 

La Tranca

Cruce a

Yacuiba

6 435

    SANTA CRUZ13448

MAPA RED VIAL LA PAZ

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  LA PAZ - DESAGUADERO   LA PAZ - COCHABAMBA

LA PAZ 0 0   LA PAZ 0 0

Laja 20 20   Pocohata 43 43

Tiawanacu 53 73   Calamarca 17 60

Guaqui 15 88   Ayo Ayo 24 84

DESAGUADERO 25 113 

Patacamaya Cruce a

Tambo Q.20 104

      Sica Sica 22 126

LA PAZ - COBIJA   Panduro 36 162

LA PAZ 0 0   Caracollo Cruce a Oruro 31 193

Cotapata 48 48   Caihuasi Cruce a Oruro 21 214

Yolosa 37 85   Lequepalca 14 228

Santa Barbara 7 92   Confital 55 283

Chorro 28 120  Pongo 27 310

Caranavi 36 156  Parotani 52 362

Bella Vista 54 210  Suticollo 13 375

Sapecho 14 224  Quillacollo 13 388

Quilquibey 53 277  COCHABAMBA 15 403

Yucumo 42 319       

Rurrenabaque 102421  LA PAZ - TAMBO QUEMADO

Tumupasa 50 471  LA PAZ 0 0

Ixiamas 50 521  Pocohata 43 43

Alto Madidi 89 610  Calamarca 17 60

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Puerto Heath 158768  Ayo Ayo 24 84

Chive 38 806 

Patacamaya Cruce a

Oruro20 104

Boyuyo 100906  Cañaviri 17 121

Filadelfia 34 940  Puerto Japones 39 160

Porvenir 18 958  Curaguara de Carangas 50 210

COBIJA 35 993  Ojsani 40 250

      Sajama 38 288

LA PAZ - ORURO   TAMBO QUEMADO 33 321

LA PAZ 0 0        

Pocohata 43 43        

Calamarca 17 60        

Ayo Ayo 24 84        

Patacamaya Cruce a

Tambo Q.20 104

       

Sica Sica 22 126       

Panduro 36 162       

Caracollo Cruce a

Cochabamba31 193

       

ORURO 37 230   

MAPA RED VIAL POTOSI

 

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  POTOSI - ORURO   POTOSI - TUPIZA - VILLAZON

POTOSI 0 0   POTOSI 0 0

Tarapaya 23 23 

Kucho Ingenio Cruce a

Tarija38 38

Yocalla 23 46   Vitichi 53 91

Ventilla 64 110  Tumusla 39 130

Thola Palca 29 139 

Cotagaita Cruce a

Camargo47 177

Challapata 65 204  Tornillos Cruce a Tarija 65 242

Huancane 25 229  Tupiza 20 262

Pazña 14 243  Moraya 46 308

Poopo 25 268  Mojo 12 320

Machacamarca 24 292  Tajo Cruce a Tarija 9 329

Machacamarquita 5 297  VILLAZON 24 353

Vinto 22 319       

ORURO 5 324  POTOSI - TAMBO QUEMADO

      POTOSI 0 0

POTOSI - CAMARGO-TARIJA   Tarapaya 23 23

POTOSI 0 0   Yocalla 23 46

Kucho Ingenio Cruce a

Villazon38 38

 Ventilla 64 110

Tora Palca 31 69   Thola Palca 29 139

Otavi 18 87   Challapata 65 204

Padcaya 37 124  Huancane 25 229

Camargo 62 186  Pazña 14 243

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 23: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Palca Grande Cruce a

Cotagaita13 199

 Poopo 25 268

Villa Avecia 30 229  Machacamarca 24 292

Las Carreras 26 255  Machacamarquita 5 297

El Puente Cruce a Tupiza 5 260  Vinto 22 319

Iscayachi Cruce a

Villazon55 315

 ORURO 5 324

TARIJA 69 384 

Caracollo Cruce a

Cochabamba37 361

      Panduro 31 392

POTOSI - SUCRE   Sica Sica 36 428

POTOSI 0 0 

Patacamaya Cruce a La

Paz22 450

Negro Tambo 26 26   Cañaviri 17 467

Betanzos 22 48   Puerto Japones 39 506

Millares 61 109  Curaguara de Carangas 50 556

Puente Mendez 9 118  Ojsani 40 596

Yotala 33 151  Sajama 38 634

SUCRE 17 168  TAMBO QUEMADO 33 667

MAPA RED VIAL PANDO

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 24: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

 

 

COBIJA - LA PAZ

COBIJA 0 0

Porvenir 35 35

Filadelfia 18 53

Boyuyo 34 87

Chive 100187

Puerto Heath 38 225

Alto Madidi 158383

Ixiamas 89 472

Tumupasa 50 522

Rurrenabaque 50 572

Yucumo 102674

Quilquibey 42 716

Sapecho 53 769

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 25: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Bella Vista 14 783

Caranavi 54 837

Chorro 36 873

Santa Barbara 28 901

Yolosa 7 908

Cotapata 37 945

LA PAZ 48 993

MAPA RED VIAL TARIJA

 

 

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 26: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

TARIJA - VILLAZON   TARIJA - CAMARGO - POTOSI

TARIJA 0 0   TARIJA 0 0

Iscayachi Cruce a Potosi 69 69 

Iscayachi Cruce a

Villazon69 69

Yunchara 43 112  El Puente Cruce a Tupiza55 124

Tojo 18 130  Las Carreras 5 129

Tajo Cruce a Tupiza 33 163  Villa Avecia 26 155

VILLAZON 24 187 

Palca Grande Cruce a

Cotagaita30 185

      Camargo 13 198

TARIJA - YACUIBA   Padcaya 62 260

TARIJA 0 0   Otavi 37 297

Santa Ana 15 15   Tora Palca 18 315

Narvaez 62 77 

Kucho Ingenio Cruce a

Villazon31 346

Entre Rios 26 103  POTOSI 38 384

Cañadas 41 144       

Palos Blancos 36 180  TARIJA - TAMBO QUEMADO

Sanandita 32 212  TARIJA 0 0

Carapari 24 236 

Iscayachi Cruce a

Villazon69 69

Campo Pajoso Cruce a

Sta.Cruz23 259

 El Puente Cruce a Tupiza55 124

YACUIBA 13 272  Las Carreras 5 129

      Villa Avecia 26 155

TARIJA - SANTA CRUZ   Palca Grande Cruce a 30 185

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 27: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Cotagaita

TARIJA 0 0   Camargo 13 198

Santa Ana 15 15   Padcaya 62 260

Narvaez 62 77   Otavi 37 297

Entre Rios 26 103  Tora Palca 18 315

Cañadas 41 144 

Kucho Ingenio Cruce a

Villazon31 346

Palos Blancos 36 180  POTOSI 38 384

Sanandita 32 212  Tarapaya 23 407

Carapari 24 236  Yocalla 23 430

Campo Pajoso Cruce a

Yacuiba23 259

 Ventilla 64 494

Pampa Grande 48 307  Thola Palca 29 523

Villamontes 49 356  Challapata 65 588

Boyuibe 96 452  Huancane 25 613

Ivicuati 19 471  Pazña 14 627

Salinas 19 490  Poopo 25 652

Camiri 26 516  Machacamarca 24 676

Choreti 4 520  Machacamarquita 5 681

Ipati - Cruce a Sucre 29 549  Vinto 22 703

Herradura 33 582  ORURO 5 708

Gutierrez 10 592 

Caracollo Cruce a

Cochabamba37 745

Ipita 9 601  Panduro 31 776

Tatarenda 30 631  Sica Sica 36 812

Abapo 35 666 

Patacamaya Cruce a La

Paz22 834

Cabezas 20 686  Cañaviri 17 851

Rio Seco 14 700  Puerto Japones 39 890

Mora 26 726  Curaguara de Carangas 50 940

Basilio 31 757  Ojsani 40 980

Pedro Lorenzo 27 784  Sajama 38 1018

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 28: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

La Tranca - Cruce a

Cbba10 794

 TAMBO QUEMADO 33 1051

SANTA CRUZ 13 807       

           

TARIJA - BERMEJO        

TARIJA 0 0        

Concepcion 26 26        

Padcaya 23 49        

La Merced 27 76        

La Mamora 21 97        

Emborozu 22 119       

Guadacaya 10 129       

Los Pozos 56 185       

BERMEJO 24 209       

MAPA RED VIAL ORURO

 

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 29: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

 

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 30: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

 

ORURO - LA PAZ   ORURO - COCHABAMBA

ORURO 0 0   ORURO 0 0

Caracollo Cruce a

Cochabamba37 37

 Paria 21 21

Panduro 31 68   Caihuasi Cruce a La Paz 18 39

Sica Sica 36 104  Lequepalca 14 53

Patacamaya Cruce a

Tambo Q.22 126

 Confital 55 108

Ayo Ayo 20 146  Pongo 27 135

Calamarca 24 170  Parotani 52 187

Pocohata 17 187  Suticollo 13 200

LA PAZ 43 230  Quillacollo 13 213

      COCHABAMBA 15 228

ORURO - POTOSI        

ORURO 0 0   ORURO - TAMBO QUEMADO

Vinto 5 5   ORURO 0 0

Machacamarquita 22 27 

Caracollo Cruce a

Cochabamba37 37

Machacamarca 5 32   Panduro 31 68

Poopo 24 56   Sica Sica 36 104

Pazña 25 81 

Patacamaya Cruce a La

Paz22 126

Huancane 14 95   Cañaviri 17 143

Challapata 25 120  Puerto Japones 39 182

Thola Palca 65 185  Curaguara de Carangas 50 232

Ventilla 29 214  Ojsani 40 272

Yocalla 64 278  Sajama 38 310

Tarapaya 23 301  TAMBO QUEMADO 33 343

POTOSI 23 324       

MAPA RED VIAL BENI

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 31: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

  TRINIDAD-SAN RAMON-SANTA

CRUZ

TRINIDAD 0 0

Villa Banzer 62 62

Toquio 7 69

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 32: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Tarija Cancha 60 129

Puente Caimanes 4 133

Puente San Pablo 3 136

Cerro Chico 31 167

Santa Maria 41 208

Ascencion de

Guarayos39 247

Yotau 38 285

El Puente 22 307

La Victoria 22 329

La Senda 12 341

Quiser 11 352

San Ramon 18 370

Casarabe 30 400

Los Troncos 23 423

Lorena 41 464

Pailon Cruce a Puerto

Suarez32 496

Pailas 7 503

Cotoca 24 527

Santa Cruz 18 545

2.1.2.4.3 Redes Municipales.

Bajo la responsabilidad de los Municipios o Alcaldías

• Caminos alimentados por la red departamental

• Vinculan poblaciones rurales, comunidades a centros de producción entre

capitales de provincia

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 33: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Una carretera-vehículo que pasa a través del territorio de la ciudad y es un

elemento integral de la red de la ciudad de las carreteras y calles, también, un

camino que conecta la ciudad con áreas funcionalmente relacionados.

A diferencia de las calles, un camino municipal pasa a través de las áreas en

general, libre de estructuras artificiales. In accordance with the classification

system adopted in the USSR for streets and roads in populated areas, these roads

are called either highways or local access roads. De acuerdo con el sistema de

clasificación adoptado en la URSS por las calles y carreteras en zonas pobladas,

estos caminos son llamados ya sea carreteras o caminos de acceso local.

Highways are direct links between urban areas, large industrial regions outside

cities, and motor vehicle roads that constitute the national networks. Las carreteras

son enlaces directos entre las zonas urbanas, las grandes regiones industriales

fuera de las ciudades y las carreteras de vehículos de motor que constituyen las

redes nacionales. Local access roads are intended to connect industrial

enterprises and warehouses with main streets and roads. Caminos de acceso local

tienen la intención de conectar las empresas industriales y de almacenes con las

principales calles y carreteras. Special roads for freight transport are being planned

that will bypass residential areas, hospitals, schools, sports complexes, and so on.

Caminos especiales para el transporte de mercancías se prevé que pasará por

alto las zonas residenciales, hospitales, escuelas, complejos deportivos, etc. In

addition, so-called park roads are being built to provide access to recreational

areas. Además, los llamados caminos del parque se están construyendo para dar

acceso a zonas de ocio.

2.1.3 Clasificación de las Carreteras

1.- Por su competencia

- Carreteras Nacionales

- Carreteras Departamentales

- Carreteras Municipales

2.-Por su característica

- Autopistas

- Autovías

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 34: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

- Carreteras Convencionales

- Multiviales

3.-Por su función social

4.-Por su penetración económica

5.-Por el tipo de terreno

6.-Por su transitabilidad

7.-Por su función

2.1.3.1 Carreteras de Integración Nacional

Las carreteras de integración Nacional básicamente están destinadas a unir entre

si países, pueden ser construidas de acuerdo a la disponibilidad económica y a la

necesidad del transporte

2.1.3.2 Carreteras de Función Social

Obras en que las consecuencias de invertir se manifiestan en el campo social, por

lo que la zona servida por la carretera puede ser de baja potencialidad económica

pero de alta concentración social.

El sistema de evaluación se lo realiza mediante la relación del monto de la

inversión y el número de habitantes.

2.1.3.3 Carreteras de Penetración Económica

Obras en las que el impacto principal se manifiesta en la incorporación de la zona

potencialmente productiva al desarrollo nacional, en consecuencia los beneficios

que produce esta carretera se manifiestan en la disminución de costos de

transporte costos de circulación de vehículos, disminución del tiempo de recorrido

la evaluación se la realiza mediante la relación:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 35: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

IP = Índice de Productividad

xia = Volumen de producción del bien i en el año a

Pi = Precio del bien i

C = Costo de la construcción vial

 Índice de Rentabilidad  

2.1.3.4 Carreteras para Zonas en pleno Desarrollo

Son aquellas que se construyen con el fin de proporcionar el desarrollo de zonas

por su ubicación y condiciones particulares son susceptibles para la creación de

grandes centros industriales estas obras se ubican en zonas en las que ya existen

las vías de comunicación necesarias para prestar el servicio de transporte y las

cuales se desean mejorar o sustituir.

2.1.3.5 Clasificación de Carreteras según su Superficie de Rodadura

- Primer Orden: También llamada carretera Principal, son aquellas vías

troncales de alto tráfico que conectan poblaciones importantes.

PAVIMENTADAS TP6, TP5, TP4

- Segundo Orden: También llamadas carreteras Secundarias, se caracterizan

por ser de menor tránsito y conectan poblaciones

medias.PAVIMENTADAS-AFIRMADAS TM3,TM4, TL2

- Tercer Orden: También llamadas carreteras Terciarias, estas comunican

Municipios y son de menor tránsito.VEREDAS TL2, TL1

2.1.3.6 Autopistas.

Cumplen las siguientes condiciones:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 36: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

- a) Están proyectadas, construidas y señalizadas exclusivamente para la

circulación de vehículos automóviles.

- b) No tienen acceso las propiedades colindantes.

- c) No cruzan ni son cruzadas a nivel por ninguna otra vía.

- d) Tienen calzadas distintas para cada sentido de circulación, separadas

por una franja de terreno.

Se señalizan con las señales verticales S-1 y S-2, respectivamente para el

principio y fin

2.1.3.7 Autovías

Como las autopistas, están destinadas exclusivamente a la circulación de

vehículos automóviles (aunque se permita en ellas la circulación de bicicletas por

el arcén si éste es adecuado), y no cruzan ni son cruzadas a nivel por otras vías.

Sin embargo, no cumplen todas las condiciones mencionadas para las autopistas:

- a) Hay limitación de accesos a las propiedades colindantes, pero puede

haberlos.

- b) Tienen calzadas separadas para cada sentido de circulación, pero esa

separación puede ser muy estrecha (una barrera de seguridad, por

ejemplo).

Se señalizan con las señales verticales S-1a y S-2a, respectivamente para el

principio y fin.

2.2 TOPOGRAFÍA APLICADA A CARRETERAS

2.2.1 Concepto de topografía

Es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las

posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de medidas según

los 3 elementos del espacio. Estos elementos pueden ser: dos distancias y una

elevación, o una distancia, una dirección

y una elevación.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 37: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema

métrico decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco. (Grados

sexagesimales)

El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos y

posteriormente su representación en un plano es lo que se llama comúnmente

"Levantamiento".

La mayor parte de los levantamientos, tienen por objeto el cálculo de superficies y

volúmenes, y la representación de las medidas tomadas en le campo mediante

perfiles y planos, por lo cual estos trabajos también se consideran dentro de la

topografía.

2.2.2 Topografía en Carreteras

La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para

determinar las posiciones de puntos, sobre la superficie de la tierra, por medio de

medidas según los tres elementos del espacio que son el largo, alto y ancho.

La topografía generalmente afecta a los alineamientos, pendientes, secciones

transversales, etc., por lo cual las colinas, valles, ríos, lagos y zonas de terreno

inestables imponen limitaciones en el trazado y son, por consiguiente,

determinantes durante el estudio de rutas.

El trazado, diseño y localización de una carretera están altamente influenciados

por la topografía, características geológicas, y uso de las tierras atravesadas,

factores que intervienen de una manera predominante en la selección de las rutas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 38: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

- Los levantamientos Topográficos Se efectúan con el fin de obtener los

datos del terreno necesarios para la elaboración de planos o cartas

topográficas.

- Las Cartas Geográficas son elaboradas por el IGM con escalas 1:250.000,

1:50.000 1:25.000.

2.3 PARÁMETROS PARA EL TRAZADO Y LOCALIZACION DE

CARRETERAS

2.3.1 Etapas para el trazado y localización de carreteras

1. Reconocimiento o Exploración

2. Trazado Ante preliminar

3. Trazado preliminar

4. Proyecto

5. Localización y replanteo

2.3.1.1 Reconocimiento o Exploración

Se entiende por ruta, la franja de terreno de ancho variable entre dos puntos

obligados, dentro de la cual es factible hacer la localización de un camino.

Mientras mas detallados y precisos sean los estudios para determinar la ruta, el

ancho de franja será mas reducida.

La selección de una ruta es un proceso que involucra varias actividades, desde el

acopio de datos, examen y análisis de los mismos, hasta los levantamientos

aéreos y terrestres necesarios para determinar, a este nivel, los costos y ventajas

de las diferentes rutas para elegir la más conveniente.

2.3.1.2 Trazado ante preliminar o selección de ruta

El proceso de estudio del trazado de una carretera implica una búsqueda continua,

una evaluación y selección de las posibles líneas que se pueden localizar en cada

una de las fajas de terreno que han quedado como merecedoras de un estudio

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 39: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

más detallado después de haber practicado los reconocimientos preliminares y la

evaluación de las rutas.

Estudio en el que se selecciona la mejor o mejores alternativas; determinando

puntos secundarios de control como ser

- Puntos poblados

- Puntos de interés comercial

- Cruce de ríos

Además se determinan pendientes, longitudes y distancias.

2.3.1.3 Trazado Preliminar

Se realiza sobre la ruta escogida con aparatos de precisión para el levantamiento

topográfico de la zona de proyecto donde se elaborara el diseño en planta y en

perfil de la vía.

Cuatro actividades son las que se deben realizar para cumplir esta labor:

- Trazado de la poligonal.

- Nivelación de dicha poligonal.

- Acotamiento de la zona con curvas de nivel.

- Dibujo de planos.

En esta etapa se elaboran las siguientes libretas:

- Libreta de nivelación.

- Libreta de secciones transversales.

- Libreta de coordenadas.

2.3.1.4 Proyecto

Comprende los diseños en planta y en perfil del eje de la vía, secciones

transversales diagrama de masas, cómputos métricos, etc. Estos se elaboran en

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 40: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

oficina cumpliendo con las normas que regulan el diseño geométrico de

carreteras.

2.3.1.5 Localización y Replanteo.

Consiste en las labores necesarias para transferir al terreno el eje de vía y los

alineamientos determinados en el proyecto.

2.3.2 Topografía.

Los levantamientos topográficos se realizan con el fin de determinar la

configuración del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra de elementos

naturales o instalaciones construidas por el hombre.

En un levantamiento topográfico se toman los datos necesarios para la

representación grafica o elaboración del mapa del área en estudio.

2.3.3 Reconocimientos y Estudios de Selección de Ruta

Se entiende por ruta, la franja de terreno de ancho variable entre dos puntos

obligados, dentro de la cual es factible hacer la localización de un camino.

Mientras mas detallados y precisos sean los estudios para determinar la ruta, el

ancho de franja será mas reducida.

La selección de una ruta es un proceso que involucra varias actividades, desde el

acopio de datos, examen y análisis de los mismos, hasta los levantamientos

aéreos y terrestres necesarios para determinar, a este nivel, los costos y ventajas

de las diferentes rutas para elegir la más conveniente

2.3.3.1 Selección de ruta

Con base en estudios anteriores de fotointerpretación, geología, planos

Topográficos, ecología e impacto ambiental, se plantean todas las posibles rutas,

teniendo en cuenta los siguientes criterios:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 41: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

1. Accesibilidad

La ruta en lo posible debe estar cerca a carreteras y carreteables, bien sea que

estén en uso o para construirse o caminos que se puedan adecuar como

carreteras.

2. Alineamientos y deflexiones

La ruta ideal de una línea de transmisión es una línea recta. Esto en la práctica no

es posible, pero debe tratarse que los alineamientos entre puntos obligados, sea

de la mayor longitud posible. Una buena ruta tendrá entonces un mínimo de

deflexiones, reduciéndose a los mínimos necesarios.

Los vértices del trazado se convierten lógicamente en puntos donde se ubicarán

estructuras. Estos sitios deben ser estudiados cuidadosamente, con el fin de que

permitan la ubicación de la estructura teniendo en cuenta factores tecnico-

económicos (poseer buena altura, emplazamiento suficiente, buena estabilidad

del terreno).

Estos sitios deben ser además fácilmente identificables.

3. Naturaleza del terreno

De la información recopilada se debe tener conocimiento de la naturaleza de los

terrenos, con el fin de evitar que las posibles rutas pasen por terrenos con las

siguientes características:

a. Contactos litológicos o de diferentes formaciones

b. Zonas muy rocosas o excesivamente accidentadas

c. Zonas inestables de media ladera

d. Terrenos de muy fuerte pendiente

e. Zonas hidrográficas donde se presenten inundaciones, existan

malos drenajes y de suelos con bajas capacidades portantes.

f. Terrenos con alto grado de erosión

g. Terrenos de alta acidez y en proyectos donde se ha definido utilizar

fundaciones tipo parrilla únicamente.

4. Influencia Física y Ambiental

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 42: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Se debe tener en cuenta las reservas forestales, parques ecológicos, el

paisajismo, zonas arqueológicas.

5. Vecindades de Aeropuertos

Se debe tener en cuenta las normas de la Aeronáutica Civil, cuando la ruta esté en

las vecindades de un aeropuerto. Se debe tener en cuenta el cono de

aproximación de los aviones. Se deben hacer señalizaciones adecuadas, como

balizas de colores vistosos.

6. Obstáculos Naturales

Se consideran obstáculos naturales aquellas zonas con un nivel ceráunico

elevado, valles encañonados donde se presenten fuertes vientos, zonas de alta

contaminación (industrial o salina).

7. Vegetación y Cultivos

Se debe tener en cuenta para tratar de evitar el paso por cultivos costosos y de

alto rendimiento como algodón, cacao, arroz, café o zonas de reforestación.

8. Áreas Restringidas

Existen zonas restringidas, donde la ruta debe tratar de alejarse como:

yacimientos minerales, depósitos de combustibles, refinerías, fábricas que

produzcan excesiva contaminación. Se debe tener en cuenta la dirección de los

vientos procedentes de fuentes de contaminación.

9. Fuentes de Materiales

Se debe tener en cuenta las fuentes de materiales para la construcción de las

fundaciones de las estructuras.

10. Zonas Pobladas y Urbanizaciones

Se debe considerar las zonas pobladas o caseríos. El paso por estas zonas debe

ser estudiado con cuidado ya que existen efectos de la línea sobre los seres vivos

y sobre las comunicaciones.

11. Estaciones de Radio y Redes Microondas

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 43: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

La línea debe estar por debajo del haz de una red de microondas una distancia

"d1" que depende de la frecuencia del haz, distancia entre estaciones y posición

de la línea de alto voltaje.

Una línea debe estar alejada por lo menos 500 metros de una antena de radio o

televisión.

2.3.4 Utilización de fotografías aéreas.

Consiste en la utilización de técnicas, sistemas y procesos de análisis de

imágenes (clásicamente: fotografías) por personal capacitado, para dar

información segura y detallada acerca de los objetos naturales o artificiales

contenidos en la superficie cuya imagen se analiza, y determinar los factores que

implican la presencia, condición y uso de ellos.

La fotointerpretación es el arte o ciencia de examinar imágenes producidas por un

instrumento a partir de radiaciones electromagnéticas emitidas o reflejadas por los

objetos, con el propósito de identificarlos, deducir sus características y evaluarlos

según el fin que se persigue.

2.3.4.1.- Procedimiento de utilización de las fotografías aéreas

Una vez estudiadas las cartas de la zona donde se desea ubicar el camino, se

realiza el reconocimiento y se lo realiza en avioneta, abarcando mayor superficie y

menor tiempo, se determinan obstáculos artificiales secundarios

Se realizan tres reconocimientos:

1º Una vez reconocida la faja a escala 1:50.000 se realiza la fotointerpretación, Se

lo realiza a escala 1:25.000 completando el reconocimiento en avioneta.

2º Se realiza nuevamente la fotointerpretación, para determinar perfiles,

volúmenes y presupuestos.

3º Se afinan datos obtenidos

2.3.5.- Estudio sobre Cartas Geográficas.

Al estudiar en cartas geográficas, se puede formar una idea de las características

más importantes de la región, sobre todo en lo que respecta a su topografía,

hidrológia y a la ubicación de poblaciones.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 44: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

De este modo, es posible señalar sobre la carta varias rutas posibles, es decir,

diversas franjas para el estudio. Al definir las posibles rutas se debe considerar los

desniveles entre puntos obligados, así como las distancias entre ellos, para

conocer la pendiente que regirá en su trazo.

Con el auxilio de cartas geológicas y mapas que indiquen la potencialidad

económica de la región, se dibujara las rutas que puedan satisfacer el objetivo de

la comunicación deseada.

2.3.6.- Puntos Obligados o Principales.

Son aquellos puntos por los que necesariamente deberá pasar el camino por

razones técnicas, económicas, sociales y políticas, tales como: poblaciones, sitios

o áreas productivas, materiales de préstamo, etc.

Los puntos principales guían el alineamiento general de la ruta. Para ello la ruta de

estudio se divide en tramos y estos a su vez en sub-tramos, designados

generalmente con los nombres de los pueblos extremos que une la ruta, aunque a

veces es necesario mencionar algún otro punto intermedio.

2.3.7.- Reconocimientos.

Se lo realiza con fotografías descriptivas donde se detallan distancias poblaciones,

puntos característicos y trabajos existentes.

2.3.8.- Comparación de Alternativas.

La determinación de la mejor ruta se logra en base a los siguientes factores de

comparación:

Adaptación de la carretera a la topografía.

Alineamientos curvaturas y pendientes.

Volúmenes estimados de excavación y relleno.

Características geológicas de las zona atravesada

Tipo de suelo.

Zonas susceptibles a erosión.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 45: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Obras de arte y obras complementarias.

Condiciones de drenaje

Fuentes de materiales para la construcción.

Sistemas de transportes existentes (caminos de acceso).

Zonas potenciales de desarrollo.

Posibilidad de mejoras futuras debido al incremento de transito.

Costo de expropiación del derecho de vía.

Costo de prejuicio a las zonas aledañas.

2.3.9.- Condiciones de la Ruta Seleccionada

La ruta seleccionada de acuerdo a los factores antes seleccionados debe cumplir

en esencia con las siguientes condiciones:

Costo de construcción mínimo.

Menores costos de mantenimiento.

Menores costos de explotación.

Mayores beneficios al desarrollo social y económico.

2.3.10.- Trazado ante preliminar.

El proceso de estudio del trazado de una carretera implica una búsqueda continua,

una evaluación y selección de las posibles líneas que se pueden localizar en cada

una de las fajas de terreno que han quedado como merecedoras de un estudio

más detallado después de haber practicado los reconocimientos preliminares y la

evaluación de las rutas.

- Se establecen diferentes poligonales que comuniquen los puntos de control

primario del proyecto, es decir, aquellos centros urbanos, o centros

productivos o de cualquier otro interés (económico, turístico, poblacional,

etc.), por los que necesariamente tiene que pasar la vía.

- Se trazan puntos secundarios de control como ser Quebradas, Ríos,

Depresiones

- Se toma en cuenta la pendiente máxima estipulada

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 46: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

- En terrenos planos se puede realizar el trazado de la preliminar

- En ondulados y escarpados se deberá tomar en cuenta alturas y pendientes

- Para determinar la línea de pendiente se utiliza el eclímetro

LECTURA DE PENDIENTES

1.- Pendiente en %

Relación del Desnivel (altura x) en una distancia horizontal sobre 100m.

Pendiente tangente de un ángulo en un plano inclinado

2.-Pendiente en uno

Relación que se necesita para alcanzar el desnivel de un metro.

Que distancia se debe avanzar en la horizontal para alcanzar la altura de un

metro

3.-Pendiente en grados , minutos y segundos

Relación del Desnivel (altura x) en una distancia horizontal sobre 100m.

Angulo expresado en grados, minutos y segundos

4.-Pendiente en arco topográfico

Se da en unidades inglesas avanzando 66 pies en la distancia horizontal

cuanto de desnivel se alcanza

LINEA DE PENDIENTE

- Es una línea que une los puntos obligados del proyecto conservando una

pendiente especificada, constante y uniforme.

- Esta línea va al ras del terreno y, de coincidir con el eje de la vía,

presentaría mínimo movimiento de tierras.

TRANSFORMACION DE DISTANCIA HORIZONTAL A DISTANCIA VERTICAL

Simultáneamente a la línea de pendientes se realiza la medida de la distancia

inclinada que es paralela al terreno; entonces si se utiliza instrumentos de

medición , esta distancia se puede convertir en corrección para una distancia de

100 m aproximadamente.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 47: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

POLIGONAL RUMBO Y DISTANCIAS

- Se abscisa cada 20 m

- Cada 20 m se sacan secciones transversales con una distancia ≥ a 50m a

cada lado del eje

TRABAJOS DE CAMPO

Los datos obtenidos se consignan en la libreta de campo en las cuales se anotan

las secciones transversales.

Ángulos

Verticales y

Distancias

Abscisas y Cotas

en el Eje

Ángulos

Verticales y

Distancias

10º00'

40,20

1836,4

0,420

-8º00'

2950

ángulo

distancia

distancias

cotas/abscisas

ángulo

distancia

ESTUDIO DE PENDIENTES SOBRE PLANOS CON CURVAS DE NIVEL

El estudio de pendiente se lo realiza en terrenos ondulados y montañosos donde

el enlace no se puede realizar con una línea recta.

Para alcanzar un punto de distinto nivel se debe realizar el estudio de pendientes

pudiendo tener diferentes pendientes o mayor desarrollo con la misma pendiente

hasta alcanzar el punto indicado

TRAZA DE LA LINEA DE PENDIENTE

Lo que en el terreno se puede hacer con el eclímetro o con equipos topográficos,

en el plano topográfico se lo puede realizar con un compás de puntas secas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 48: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Conociendo la equidistancia entre curvas de nivel y con la pendiente estipulada

para el proyecto, se podrá trazar la línea de pendiente con la abertura del compás

a la escala del plano, interceptando con las puntas las curvas de nivel contiguas,

la línea que une los puntos principales y secundarios es la pendiente deseada

PERFIL DEDUCIDO

El perfil del camino es una representación de la proyección vertical del eje del

trazo, se dibuja entramos de 5 kilómetros de longitud para facilitar el manejo de los

planos.

En abscisas se dibuja el kilometraje y en ordenadas las cotas o alturas

La escala mas comúnmente usada es

1: 200 vertical

1: 2000 horizontal.

1: 100 vertical

1: 1000 horizontal.

-El Perfil Deducido se dibuja en papel milimétrico.

-Mediante el Método de los Pasos de compas se calcula la abertura del mismo,

marcando los cruces entre líneas de nivel.

-Se marcan las alturas conocidas de cada uno de los puntos de cruce de la línea

de proyecto con las curvas de nivel.

-Cuando la curva de nivel cruce dos veces consecutivas la línea de proyecto como

ser ríos barrancas o cimas se determinará por interpolación de la cota mínima o

máxima

-El Perfil Deducido permite modificar el proyecto en el plano antes del trazo

definitivo, ya que estos cambios pueden significar grandes economías

2.3.11 Trazado preliminar.

Consiste en el levantamiento topográfico de la zona del terreno donde se va ha

determinar el eje para elaborar el diseño en planta y posee las siguientes fases:

1. Trazado de la poligonal

2. Nivelación de la poligonal

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 49: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

3. Acotamiento de la zona con curvas de nivel

4. Dibujo de la faja topográfica

LINEA DE INTRUMENTO

1. Se tomará con respecto al norte el rumbo de partida.

2. La Poligonal será trazada con instrumento y abscisa da cada 10 m.

3. La preliminar debe ser la más cercana posible a la Antepreliminar

4. Paralelamente se llenará la libreta de tránsito.

Regla Práctica

1. Se considerará un Círculo Orientado

2. Las letras D e I indican el sentido derecha o izquierda del alineamiento

3. Los signos de tales letras significan que el ángulo de la deflexión debe

sumarse o restarse al número.

4. Los resultados de las operaciones se reducirán necesariamente a ángulos

comprendidos entre 0o y 90º a partir del norte o sur hacia Este u Oeste

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 50: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.3.12.-Proyecto

El proyecto de la vía corresponde a la:

• Localización del eje definitivo, Planta, Perfil Longitudinal Secciones

transversales.

• Selección de curvas de enlace simples, espirales.

• Determinación de Volúmenes, cómputos métricos .

• Diseño de sistemas de Drenajes alcantarillas, cunetas, bajantes, drenes,

contracunetas.

• Diseño de obras de arte.

• Estimación de Cantidades de Obra.

2.3.13.-Localización y replanteo.

Consiste en las labores necesarias para transferir al terreno todos lo datos

determinados en cálculos, y diseños para ubicar el eje de la vía y sus demás

elementos en el terreno para iniciar la construcción, Este trabajo se lo realiza con

instrumentos topográficos, se estaca y mojona los puntos de referencia.

2.4.1 Flujos vehiculares.

En las ciudades donde se está desarrollado Planes Maestros de Transporte

Urbano, se ha procedido a la modelación de las redes viales estratégicas de los

sistemas de transporte urbano. Este proceso aplicado en punta mañana (PM), con

una asignación para una hora, ha generado indicadores de flujo vehicular horario,

esto es, número de vehículos equivalentes (autos) que circulan por una vía

durante un hora; y grados de saturación, cociente entre flujo vehicular y capacidad

de la vía

2.4.2 Volumen del tráfico

Es el número total de vehículos que pasan durante un período dado (en días

completos), igual o menor que un año y mayor que un día, dividido entre el número

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 51: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

de días del período. De acuerdo al número de días de este periodo, se presentan

los siguientes volúmenes de tránsito promedios diarios, dados en vehículos por

día.

2.4.2.1 Composición del tráfico.

Además de conocer el número total de vehículos que pasan por una carretera,

frecuentemente interesará saber qué tipo de vehículos circulan por ella. Por esta

razón al realizar los aforos se clasifican los vehículos registrados en varias

categorías, más o menos detalladas según las necesidades. A menudo, se

clasifican los vehículos según una clasificación resumida como la siguiente:

- Motocicletas (pequeños vehículos con 2 y 3 ruedas)

- Vehículos ligeros (coches, furgonetas y camionetas con 4 ruedas)

- Vehículos pesados (autobuses y camiones con 6 ó más ruedas)

La composición del tráfico se define mediante el porcentaje de vehículos en la IMD

que pertenecen a cada categoría.

En general, la mayor parte del tráfico está formado por vehículos ligeros, mientras

que las motos representan un porcentaje muy pequeño. Dentro de los vehículos

ligeros, los más importantes son los coches (que forman del 85 al 90% del grupo

de vehículos ligeros) y dentro de los vehículos pesados los camiones representan

más del 90% de este grupo. La tendencia a lo largo de los últimos años ha sido la

del aumento de la importancia relativa de los vehículos ligeros (principalmente

coches) y una ligera disminución relativa de los vehículos pesados. En países con

motorización elevada, los vehículos ligeros representan entre un 70% y un 80%

del tráfico total, mientras que las motos representan menos del 5%.

Naturalmente la composición del tráfico varía de unas carreteras a otras. En zonas

urbanas, el porcentaje de vehículos ligeros es mayor que en carreteras, llegando

en las calles céntricas de las grandes ciudades a ser superior al 90%. En

carreteras, en las proximidades de grandes ciudades, son frecuentes porcentajes

de vehículos pesados entre el 15 y el 20%, mientras que lejos de centros urbanos,

especialmente en itinerarios importantes, son frecuentes porcentajes de vehículos

pesados entre el 30% y el 40%, y aún superiores en algún caso. Evidentemente,

estas composiciones medias sufren variaciones a lo largo del año, del día, etc. En

general, cuando la intensidad total de tráfico disminuye, aumenta la importancia de

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 52: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

los vehículos pesados. Especialmente en itinerarios importantes se registra un

apreciable tráfico de camiones durante la noche, mientras el tráfico de vehículos

ligeros prácticamente desaparece.

2.4.2.2 Tránsito medio diario anual (TMDA)

El Tránsito Medio Diario Anual es una medida fundamental del tránsito y en el

sentido estricto se define como el volumen de tránsito total anual dividido por el

número de días del año, generalmente se abrevia T.M.D.A.

Si bien, en general, la distribución de los volúmenes de Tránsito Medio Diario

Anual es la misma en ambas direcciones, durante algunas horas una de las

trochas lleva volúmenes mayores que la otra. Para esas condiciones se ha

encontrado, que para caminos rurales pavimentados de dos carriles (80% de la

Red Nacional), en uno de los sentidos del tránsito circulan del orden de las dos

terceras partes del volumen total.

2.4.2.3 Volumen horario de diseño (VHD)

Volumen de tráfico que servirá para determinar características geométricas y de

operación de la carretera

2.4.3 Métodos para la determinación de volúmenes de tráfico

Los métodos para la determinación de volúmenes de trafico son los siguientes:

- Aforos o conteos

Manuales

Electromecánicos

Fotografías aéreas

2.4.3.1 Aforos o conteos

Los aforos cortos son mayormente para intensidades de tráfico vehicular

constante, aquellos flujos que no tienen mucha fluctuación en un determinado

tiempo, se pueden realizar conteos de 10 a 15 minutos y estos se multiplican por

factores para determinar el volumen horario.

Los aforos largos se realizan de 12 a 16 horas al día durante periodos de 3 a 10

días.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 53: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Los aforos continuos se realizan durante 24 horas los 365 días del año.

-Manuales se los realiza con operadores y formularios especiales y cronómetros

para registrar el número de vehículos.

-Electromecánicos Equipos especiales por donde pasan los vehículos y se

registran los tipos de ejes, peso y cantidad.

-Fotografías aéreas donde el tráfico es congestionado.

2.4.4 Intensidad de tráfico

Es el número de vehículos que pasan por una carretera en un tiempo

determinado. La intensidad de tráfico es continuamente variable y viene

condicionada con la demanda, la cual varía de manera considerable en cada

tramo.

2.4.5 Proyección del tráfico.

Estimar el tráfico futuro para las carreteras modernas es un tema altamente

complejo para el cual una piscina grande de información se ha desarrollado y está

disponible en literatura contemporánea. La necesidad de datos, en base a las

estimaciones del tráfico esperado para el diseño de carreteras modernas aumenta

en función del costo de inversión. Las estimaciones confiables del tráfico futuro

proporcionan la premisa en la cual los diseños económicos pueden ser

desarrollados, así como la provisión de las bases para los diseños que estarán

relacionadas con las demandas del tráfico. La U.S. Bureau of Public Roads

expresa tráfico futuro potencial en las carreteras urbanas en términos de cuatro

componentes que sean definen como siguen:

Tráfico Diverso.- Este componente abarca los viajes que tienen los mismos

orígenes y destinos, ambos antes y después de la inauguración de la carretera

nueva, pero para la cuál se transfiere la ruta a la nueva carretera.

Tráfico Generado.- Dentro de los primeros años, que siguen a la terminación de

una nueva vía urbana, allí aparece el tráfico, el cual no habría aparecido si la

carretera nueva no hubiera sido construida. Estos viajes incluyen los hechos

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 54: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

previamente por transporte público, y enteramente los nuevos viajes no hechos

previamente por cualquier modo de transporte.

Tráfico Inducido.- La disposición de una nueva vía puede hacer factible, a través

de accesos más fáciles, el desarrollo de nuevas áreas residenciales, comerciales

o industriales. Tales áreas inducen cambios en los orígenes o los destinos de un

cierto tráfico. Este tráfico inducido, componente del tráfico potencial es

dependiente de los factores externos a la carretera, y el índice del desarrollo del

volumen de tráfico inducido esta directamente relacionado con el progreso de

estos factores externos.

Tráfico de Tendencia.- Los cambios en las tendencias socioeconómicas de la

población, registros de vehículos automotores, y del uso de los vehículos

automotores son los elementos que abarcan el tráfico de tendencia. Las

estimaciones de la magnitud de este componente dependen de: el conocimiento

de las condiciones locales, los elementos del planeamiento de la ciudad y del país,

y los factores ambientales. El Ingeniero de Trafico haría bien para en buscar la

ayuda de las autoridades competentes en las disciplinas socioeconómicas para la

ayuda en la evaluación del componente de tráfico de tendencia.

2.4.5.1 Estimación de tráfico futuro

Para estimar el trafico futuro que comprenda un cierto numero de años no existe

una formula o una regla que de un valor exacto. Las numerosas variables que

intervienen en su determinación, solo permiten aproximaciones groseras. Existen

muchas relaciones lineales, exponenciales y de otra índole que solo complica esta

estimación.

Nos permitimos proporcionar en este curso las siguientes expresiones que

tampoco dan valores exactos, pero que buenamente pueden servir para

determinar la proyección del trafico:

Tráfico Medio Diario Final:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 55: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Tráfico Medio Diario (durante el periodo de proyecto):

Numero Total de Vehículos (para el periodo de proyecto):

Conociendo:

-Tasa anual de crecimiento del trafico, t

-Periodo del proyecto.

2.4.6 Cargas y vehículos de diseño

Clase de

terreno

Tráfico hasta

500 v/día

Tráfico

medio

2000 v/día

Tráfico

pesado

Más de 2000

v/día

ESCARPADO 40 40 -

MONTAÑOSO 50 60 60 – 80

ONDULADO 60 80 80 – 100

PLANO 70 80 100 – 120

2.4.6.1 Ley de Cargas en Bolivia

Considerando:

Que, mediante Decreto Supremo 24705, se aprobó el Reglamento de la Ley de

Cargas, sobre pesos y dimensiones, para vehículos de transporte de carga o

pasajeros que circulen por las carreteras del país; Que, el referido Decreto

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 56: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Reglamentario en el artículo 30, determina que el Vice ministerio de Transportes,

Comunicaciones y Aeronáutica Civil establezca una comisión con participación de

representantes de las prefecturas departamentales y de los transportadores, con

la finalidad de coadyuvar en el cumplimiento y fiscalización de las normas

establecidas en la Ley 1769 y su Decreto Reglamentario.

Que, dicha comisión, en su IV reunión, con la finalidad de facilitar y simplificar los

procedimientos para los permisos especiales por sobredimensiones en cargas

técnicamente indivisibles, recomienda emitir un nuevo reglamento que supla al

anterior para los fines señalados.

EN CONSEJO DE MINISTROS

-DECRETA:

Artículo 1.- Se aprueba el nuevo reglamento de la Ley de Cargas 1769, referente

a pesos y dimensiones para vehículos de transporte de carga o pasajeros que

circulan en el territorio nacional, en sus treinta y nueve artículos y sus V anexos,

que forman parte del texto adjunto al presente decreto supremo.

Artículo 2.- El Viceministro de Transportes, Comunicaciones y Aeronáutica Civil

queda encargado de la ejecución de lo dispuesto en el artículo 38 del Reglamento

a efectos de la conformación de la Comisión.

Artículo 3.- El Servicio Nacional de Caminos (hoy ABC-Vías Bolivia), así como los

servicios prefectura les de caminos, implementaran el nuevo reglamento de pesos

y medidas, sin solicitar recursos financieros adicionales a los asignados por el

Tesoro General de la Nación en la Ley Financial No. 2041.

Artículo 4.- Queda abrogado el Decreto Supremo 24705 de 14 de julio de 1997.

El señor Ministro de Estado en la Cartera de Desarrollo Económico queda

encargado, de la ejecución y cumplimiento del presente decreto supremo.

Es dado en el Palacio de Gobierno de la ciudad de La Paz, a los veinticuatro días

del mes de diciembre de mil novecientos noventa y nueve años.

FDO. HUGO BANZER SUAREZ, Javier Murillo de la Rocha, Franz Ondarza

Linares, Walter Guiteras Denis, Jorge Crespo Velasco, Herbert Müller Costas,

Juan Antonio Chahin Lupo, José Luis Lupo Flores, Tito Hoz de Vila Quiroga,

Guillermo Cuentas Yánez, Luis Vasquez Villamor, Oswaldo Antezana Vaca Diez,

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 57: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Erick Reyes Villa Bacigalupi, Carlos Saavedra Bruno, Rubén Poma Rojas, Jorge

Landivar Roca.

2.4.6.2 Efecto de los vehículos sobre el diseño geométrico

La Velocidad de diseño es la máxima velocidad segura que puede mantenerse

sobre sección especifica de la carretera cuando las condiciones son favorables y

gobiernan las características de diseño de la carretera.

En la selección de una velocidad de diseño influyen:

- La clasificación funcional de la carretera

-El carácter del terreno

- La densidad y carácter de los usos de la tierra adyacente

- Los volúmenes de tránsito previstos

- Las consideraciones económicas y ambientales.

2.4.7 Niveles de servicio

El Nivel de Servicio es una medida cualitativa que describe las condiciones

operativas de un flujo de tránsito y de su percepción por los usuarios. La definición

de Nivel de Servicio describe generalmente estas condiciones en relación con

variables tales como la velocidad y tiempo de recorrido, la libertad de maniobra, la

comodidad y adecuación del flujo de tránsito a los deseos del usuario y la

seguridad.

2.4.8 Categoría de diseño de la carretera

Vehículo hipotético cuyas características geométricas y operacionales se utilizan

para establecer los lineamientos en carretera, como ser ancho de carril,

sobreancho en curvas, pendiente, velocidad

- VP: Vehículos livianos, operativamente asimilables a automóviles,

camionetas, furgonetas y similares.

- CO: Vehículos comerciales rígidos, compuestos de unidades tractores

simples; abarcan a los camiones y ómnibus comerciales, normalmente de

dos ejes y seis ruedas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 58: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

- O: Ómnibus de mayores dimensiones, empleado generalmente para larga

distancia y turismo; sirven también de referencia para considerar la

existencia de camiones rígidos de mayor longitud que los CO y que pueden

contar con tres ejes.

- SR: Vehículo comercial articulado, compuesto normalmente de unidad

tractor y un semiremolque de dos ejes.

2.4.9 El usuario.

En la planificación y proyección de carreteras, como en el control y operación de

los vehículos se requiere el conocimiento de las características físicas y

psicológicas del usuario como conductor, el comportamiento del usuario puede

estar afectado por los siguientes aspectos:

-  La intensidad de tráfico.

- Las condiciones atmosféricas.

- Las condiciones de visibilidad.

- La calidad de rodadura.

- La señalización en la vía.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 59: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.4.9.1 Visión del usuario.

Aspecto fundamental en el manejo de un automóvil

2.4.9.2 Tiempo de reacción del conductor.

Es el tiempo promedio que el conductor tarda entre ver, oír, sentir y empezar a

actuar en respuesta al estimulo de una situación imprevista, este tiempo puede

variar desde 0.5 segundos para situaciones simples hasta 3 o 4 segundos, para

situaciones complicadas.

Hay dos tipos de reacciones en el individuo:

- La reacción física o condicionada

- La reacción psicológica. 

La reacción condicionada está relacionada con el sector de conductores que han

desarrollado ciertos hábitos.

A las personas que están acostumbradas a utilizar cierta ruta especial, cierto

camino o cierta calle, se les desarrolla un habito que se les convierte en destreza. 

La reacción psicológica, en cambio, es un proceso intelectual que culmina en un

juicio. Se trata de estímulos que son percibidos y enviados al cerebro. Después de

obtener una reacción se llega a una decisión para actuar. 

Son reacciones intelectuales del individuo, pero están afectadas por las

emociones y otras causas que pueden modificar las facultades del conductor.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 60: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.5 PARÁMETROS PARA DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS. Error:

Reference source not found

El diseño geométrico es la parte más importante del proyecto de una carretera,

estableciendo, con base en los condicionantes o factores existentes, la

configuración geométrica definitiva del conjunto tridimensional que supone, para

satisfacer al máximo los objetivos fundamentales, es decir, la funcionalidad, la

seguridad, la comodidad, la integración en su entorno, la armonía o estética, la

economía y la elasticidad.

La funcionalidad vendrá determinada por el tipo de vía a proyectar y sus

características, así como por el volumen y propiedades del tránsito, permitiendo

una adecuada movilidad por el territorio a los usuarios y mercancías a través de

una suficiente velocidad de operación del conjunto de la circulación.

La seguridad vial debe ser la premisa básica en cualquier diseño vial, inspirando

todas las fases del mismo, hasta las mínimas facetas, reflejada principalmente en

la simplicidad y uniformidad de los diseños.

La comodidad de los usuarios de los vehículos debe incrementarse en

consonancia con la mejora general de la calidad de vida, disminuyendo las

aceleraciones y, especialmente, sus variaciones que reducen la comodidad de los

ocupantes de los vehículos. Todo ello ajustando las curvaturas de la geometría y

sus transiciones a las velocidades de operación por las que optan los conductores

a lo largo de los alineamientos.

La integración en su entorno debe procurar minimizar los impactos ambientales,

teniendo en cuenta el uso y valores de los suelos afectados, siendo básica la

mayor adaptación física posible a la topografía existente.

La armonía o estética de la obra resultante tiene dos posibles puntos de vista: el

exterior o estático, relacionado con la adaptación paisajística, y el interior o

dinámico vinculado con la comodidad visual del conductor ante las perspectivas

cambiantes que se agolpan a sus pupilas y pueden llegar a provocar fatiga o

distracción, motivo de peligrosidad. Hay que obtener un diseño geométrico

conjunto que ofrezca al conductor un recorrido fácil y agradable, exento de

sorpresas y desorientaciones.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 61: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

La economía o el menor costo posible, tanto de la ejecución de la obra, como del

mantenimiento y la explotación futura de la misma, alcanzando siempre una

solución de compromiso con el resto de objetivos o criterios.

La elasticidad suficiente de la solución definitiva para prever posibles ampliaciones

en el futuro.

2.5.1 Longitud mínima de transición en curvas horizontales. Error:

Reference source not found

LONGITUD DE CURVA DE TRANSICIÓN MÍNIMA

VelocidadRadio

minJ

Peralte

max.A min

Longitud de Transición

(L)

Calculada Redondeada

KPH m m/seg3 % m m m

30 24 0,5 12 26 28 30

30 26 0,5 10 27 28 30

30 28 0,5 8 28 28 30

30 31 0,5 6 29 27 30

30 34 0,5 4 31 28 30

30 37 0,5 2 32 28 30

40 43 0,5 12 40 37 40

40 47 0,5 10 41 36 40

40 50 0,5 8 43 37 40

40 55 0,5 6 45 37 40

40 60 0,5 4 47 37 40

40 66 0,5 2 50 38 40

50 70 0,5 12 55 43 45

50 76 0,5 10 57 43 45

50 82 0,5 8 60 44 45

50 89 0,5 6 62 43 45

50 98 0,5 4 66 44 45

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 62: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

50 109 0,5 2 69 44 45

60 105 0,5 12 72 49 50

60 113 0,5 10 75 50 50

60 123 0,5 8 78 49 50

60 135 0,5 6 81 49 50

60 149 0,5 4 86 50 50

60 167 0,5 2 90 49 50

70 148 0,5 12 89 54 55

70 161 0,5 10 93 54 55

70 175 0,5 8 97 54 55

70 193 0,5 6 101 53 55

70 214 0,5 4 107 54 55

70 241 0,5 2 113 53 55

80 194 0,4 12 121 75 75

80 210 0,4 10 126 76 75

80 229 0,4 8 132 76 75

80 252 0,4 6 139 77 75

80 280 0,4 4 146 76 75

80 315 0,4 2 155 76 75

90 255 0,4 12 143 80 80

90 277 0,4 10 149 80 80

90 304 0,4 8 155 79 80

90 336 0,4 6 163 79 80

90 375 0,4 4 173 80 80

90 425 0,4 2 184 80 80

100 328 0,4 12 164 82 85

100 358 0,4 10 171 82 85

100 394 0,4 8 179 81 85

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 63: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

100 437 0,4 6 189 82 85

100 492 0,4 4 200 81 85

100 582 0,4 2 214 81 85

110 414 0,4 12 185 83 90

110 454 0,4 10 193 82 90

110 501 0,4 8 203 82 90

110 560 0,4 6 215 83 90

110 635 0,4 4 229 83 90

110 733 0,4 2 246 83 90

120 540 0,4 12 199 73 75

120 597 0,4 10 209 73 75

120 667 0,4 8 221 73 75

120 756 0,4 6 236 74 75

120 872 0,4 4 253 73 75

120 1031 0,4 2 275 73 75

130 700 0,4 12 208 62 65

130 783 0,4 10 220 62 65

130 887 0,4 8 234 62 65

130 1024 0,4 6 252 62 65

130 1210 0,4 4 274 62 65

130 1479 0,4 2 303 62 65

140 908 0,4 12 208 48 50

140 1029 0,4 10 221 47 50

140 1187 0,4 8 238 48 50

140 1403 0,4 6 259 48 50

140 1715 0,4 4 286 48 50

140 2205 0,4 2 324 48 50

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 64: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.5.2 Longitud mínima de tangente entre curvas. Error: Reference source not

found

TRAMOS EN TANGENTE

La tangente es un elemento de trazado que está indicado en carreteras de dos

carriles para obtener suficientes oportunidades de adelantamiento y en cualquier

tipo de carretera para adaptarse a condicionamientos externos obligados

(infraestructuras preexistentes, condiciones urbanísticas, terrenos planos, etc.).

Para evitar problemas relacionados con el cansancio, deslumbramientos, excesos

de velocidad, etc. es deseable limitar las longitudes máximas de las alineaciones

rectas y para que se produzca una acomodación y adaptación a la conducción se

deberá establecer unas longitudes mínimas de las alineaciones rectas.

Las longitudes de tramos en tangente presentada en la Tabla 402.01, están dados

por las expresiones:

L min.s = 1,39 Vd

L min.o = 2,78 Vd

L máx = 16,70 Vd

Siendo:

L min.s = Longitud mínima (m) para trazados en "S" (alineación recta entre

alineaciones curvas con radios de curvatura de sentido contrario).

L min.o = Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineación recta entre

alineaciones curvas con radios de curvatura del mismo sentido).

L máx = Longitud máxima (m).

Vd = Velocidad de diseño (Km/h)

En general, para carreteras de calzadas separadas se emplearán alineaciones

rectas en tramos singulares que así lo justifiquen, y en particular en terrenos

llanos, en valles de configuración recta, por conveniencia de adaptación a otras

infraestructuras lineales, o en las proximidades de cruces, zonas de detención

obligada, etc.

TABLA 402.01g

RADIOS MÍNIMOS Y PERALTES MÁXIMOS PARA DISEÑO DE CARRETERAS.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 65: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Ubicación de la

Vía

Velocidad

dediseño

(Kph)

Þ máx% ƒ máxRadio

calculado(m)

Radio

Redondeado(m)

Area Urbana

(Alta 

Velocidad)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

0,17

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,19

0,08

0,07

0,06

33,7

60,0

98,4

149,2

214,3

280,0

375,2

835,2

1108,9

872,2

1108,9

1403,0

1771,7

35

60

100

150

215

280

375

495

635

875

1110

1405

1775

Area Rural

(con peligro

de Hielo)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

0,17

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,09

0,08

0,07

0,09

30,8

54,8

89,5

135,0

192,9

252,9

437,4

560,4

755,9

950,5

1187,2

1476,4

755,9

30

55

90

135

195

255

335

440

560

755

950

1190

1480

Area Rural

(Tipo 1,2

ó 3)

30

40

50

8,00

8,00

8,00

0,17

0,17

0,16

28,3

50,4

82,0

30

50

85

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 66: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,09

0,08

0,07

0,06

123,2

175,4

229,1

303,7

393,7

501,5

667,0

831,7

1028,9

1265,5

125

175

230

305

395

505

670

835

1030

1265

Area Rural

(Tipo 3 ó 4)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

0,17

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,09

24,4

43,4

70,3

105,0

148,4

193,8

255,1

328,1

414,2

539,9

25

45

70

105

150

195

255

330

415

540

130

140

150

12,00

12,00

12,00

0,08

0,07

0,06

665,4

812,3

984,3

665

815

985

Normalmente resultan justificados radios superiores al mínimo, con peraltes

inferiores al máximo, que resultan más cómodos tanto para los vehículos lentos,

como para vehículos rápidos. Sí se decide emplear radios mayores que el mínimo,

habrá que elegir el peralte en forma tal que la circulación sea cómoda, tanto para

los vehículos lentos como para los rápidos.

2.5.2.1 Distancia de visibilidad de frenado. Error: Reference source not

found

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 67: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Distancia de visibilidad es la longitud continua hacia delante del camino, que es

visible al conductor del vehículo.

En diseño se consideran dos distancias, la de visibilidad suficiente para detener el

vehículo, y la necesaria para que un vehículo adelante a otro que viaje a velocidad

inferior, en el mismo sentido.

Estas dos situaciones influencian el diseño de la carretera en campo abierto y

serán tratados en esta sección considerando alineamiento recto y rasante de

pendiente uniforme. Los casos con condicionamiento asociados a singularidades

de planta o perfil se tratarán en las secciones correspondientes.

205.01 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA.

Distancia de Visibilidad de Parada, es la mínima requerida para que se detenga un

vehículo que viaja a la velocidad de diseño, antes de que alcance un objetivo

inmóvil que se encuentra en su trayectoria.

Se considera obstáculo aquél de una altura igual o mayor a 0,15 m, estando

situados los ojos del conductor a 1,15 m., sobre la rasante del eje de su pista de

circulación.

Todos los puntos de una carretera deberán estar provistos de la distancia mínima

de visibilidad de parada.

Si en una sección de carretera o camino resulta prohibitivo lograr la Distancia

Mínima de Visibilidad de Parada correspondiente a la Velocidad de Diseño, se

deberá señalizar dicho sector con la velocidad máxima admisible, siendo éste un

recurso extremo a utilizar sólo en casos muy calificados y autorizados por el MTC.

2.5.2.2 Distancia de visibilidad para sobrepaso.Error: Reference source not

found

Distancia de Visibilidad de Paso, es la mínima que debe estar disponible, a fin de

facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una

velocidad 15 Kph. menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteración en la

velocidad de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario a la velocidad

directriz, y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 68: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan por lo

tanto en el costo de construcción, la visibilidad de paso debe asegurarse para el

mayor desarrollo posible del proyecto.

Se deberá evitar que se tengan sectores sin visibilidad de adelantamiento en

longitudes superiores a las de la Tabla 205.01, según la categoría de la carretera.

TABLA 205.01

LONGITUD MÁXIMA SIN VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO EN SECTORES

CONFLICTIVOS

Categoría de Vía Longitud

Autopistas y multicarril 1 500 m

1ra. Clase 2 000 m

2da. Clase 2 500 m

Los sectores con Visibilidad Adecuada para adelantar deberán distribuirse lo más

homogéneamente posible a lo largo del trazado. En un tramo de carretera de

longitud superior a 5 Kms, emplazado en una topografía dada, se procurará que

los sectores con visibilidad adecuada para adelantar, respecto del largo total del

tramo, se mantengan dentro de los porcentajes que se indican en la 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

2.5.3 Parámetros para el alineamiento vertical. Error: Reference source not

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MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 69: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.5.3.1 Pendientes máximas en el perfil longitudinal. Error: Reference

source not found

El empleo de las pendientes para los diferentes tramos de un trazado debe ser

objeto de atento estudio por parte del proyectista, que procederá a las

comparaciones necesarias y explicará la elección efectuada.

Por lo tanto, incumbe el proyectista la obligación de demostrar que la solución

elegida es mejor que las otras posibles, sin superar los valores máximos

expuestos en el Tópico de la normativa.

Al efectuar la elección el proyectista tendrá en cuenta antes que nada, la influencia

de la pendiente sobre el costo de construcción de la carretera, tanto por lo que se

refiere a los mayores costos en conexión con los desarrollos que generalmente se

acompañan al empleo de una pendiente menor, como por lo referente a los costos

más altos que podrían derivar del empleo continuo de la pendiente indicada como

máxima. Además, el proyectista tendrá en cuenta las repercusiones de la

pendiente sobre el costo de operación y sobre la capacidad de la carretera.

El proyectista procurará utilizar las menores pendientes compatibles con la

topografía en que se emplaza el trazado. Carreteras con un alto volumen de

tránsito justifican económicamente el uso de pendientes moderadas, pues el

ahorro en costos de operación y la mayor capacidad de la vía compensan los

mayores costos de construcción.

El 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 (%)

CLASIFICA

CIÓNSUPERIOR

PRIMERA

CLASE

SEGUNDA

CLASE

TERCERA

CLASE

TRAFICO > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 70: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

VEH/DIA

(1)

CARACTE

RÍSTICASAP (2) MC DC DC DC

OROGRAFÍ

A TIPO1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDA

D DE

DISEÑO:

                                       

30 KPH                                     10.

00

12,

00 

40 KPH                              9,

00

8.

00 

9.

00 

10,

00

50 KPH                    7.

00

7.

00    

8.

00 

9,

00

8,

00

8,

00 

60 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   

70 KPH    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   

80 KPH5,

00

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     

90 KPH4,

50

5,

00

5,

00

5,

00

5,

00

6,

00

5,

00

5,

00  

6,

00         

100 KPH4,

50

4,

50

4.

50 

5,

00

5,

00

6,

00  

5,

00   

6,

00             

110 KPH4,

00

4,

00 

4,

00                     

120 KPH4,

00

4,

00   

4,

00                             

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 71: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

130 KPH3,

50                                   

140 KPH3,

00                                     

150 KPH                                        

AP : Autopista

MC : Carretera Multicarril o Dual

DC : Carretera De Dos Carriles

NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4, donde

exista espacio suficiente y se justifique la

construcción de una autopista, puede

realizarse con calzadas a diferente nivel

asegurándose que ambas calzadas

tengan las características de dicha

clasificación.

NOTA 2: En caso de que una vía

clasifique como carretera de 1ra. clase

y a pesar de ello se desee diseñar una

vía multicarril, las características de

ésta se deberán adecuar al orden

superior inmediato. Igualmente si es

una vía de segundo orden y se desea

diseñar una autopista, se deberán

utilizar los requerimientos mínimos del

orden superior inmediato.NOTA 3: Los

casos no contemplados en la presente

clasificación, serán justificados de

acuerdo con lo que disponga el MTC y

sus características serán definidas por

dicha entidad.

NOTA 4: En los casos de pendientes

elevadas, verificar la capacidad de la

vía y necesidad de carril de ascenso.

 

403.04.03 Pendientes Máximas Absolutas

Los límites máximos de pendiente se establecerán teniendo en cuenta la

seguridad de la circulación de los vehículos más pesados, en las condiciones más

desfavorables de pavimento.

El Proyectista tendrá, excepcionalmente, como máximo absoluto, el valor de la

pendiente máxima (Tópico 403.04.03), incrementada hasta en 1%, para todos los

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 72: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

casos. Deberá justificar técnica y económicamente la necesidad del uso de dicho

valor.

FIGURA 403.01 LONGITUD MINIMA DE CURVA VERTICAL PARABOLICA

2.5.3.2 Longitud máxima de las pendientes. Error: Reference source not

found

LONGITUD EN PENDIENTE

La Figura 403.04 ilustra el efecto de las pendientes uniformes de subida, de

longitudes dadas, sobre la velocidad de operación de los camiones que circulan en

caminos pavimentados.

La Figura 403.04 ilustra el concepto la Longitud Crítica en Pendientes, es decir, la

combinación de magnitud y longitud de pendiente que causa un descenso en la

velocidad de operación del camión de "X" KPH.

Este ábaco permite por lo tanto establecer la longitud máxima que puede darse a

una pendiente de magnitud dada, si se desea evitar que la velocidad de operación

de los camiones en horizontal disminuya en más de "X" KPH en las zonas en

pendientes del trazado.

Si la longitud y magnitud de una pendiente inevitable produce descensos

superiores a los 25 KPH, en especial en caminos bidireccionales donde no existe

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 73: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

visibilidad para adelantar, se impone la realización de un análisis técnico

económico a fin de establecer la factibilidad de proyectar carriles de ascenso.

FIGURA 403.04 VELOCIDAD DE CAMIONES EN PENDIENTE

2.5.3.3 Pendiente mínima. Error: Reference source not found

Pendientes Mínimas

En 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%.

2.5.3.4 Curvas verticales. Error: Reference source not found

Necesidad de Curvas Verticales

Los tramos consecutivos de rasante, serán enlazados con curvas verticales

parabólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea de 1%, para

carreteras con pavimento de tipo superior y de 2% para las demás.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 74: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

403.03.02 Proyecto de las Curvas Verticales

Las curvas verticales serán proyectadas de modo que permitan, cuando menos, la

distancia de visibilidad mínima de parada, de acuerdo a lo establecido en el Tópico

402.10 y la distancia de paso para el porcentaje indicado en la Tabla 205.02.

Proyecto de las Curvas Verticales

Las curvas verticales se proyectan, para que en su longitud se efectúe el paso

gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la de la tangente de salida.

Deben dar por resultado una vía de operación segura y confortable, apariencia

agradable y con características de drenaje adecuadas.

Para una operación segura de los vehículos al circular sobre curvas verticales,

especialmente si son convexas, deben obtenerse distancias de visibilidad

adecuadas, como mínimo iguales a la de parada.

Debido a los efectos dinámicos, para que exista comodidad es necesario que la

variación de pendiente sea gradual, situación que resulta más crítica en las curvas

cóncavas, por actuar las fuerzas de gravedad y centrífuga en la misma dirección.

Generalmente se proyectan curvas verticales simétricas, es decir, aquellas en las

que las tangentes son de igual longitud. Las tangentes desiguales o las curvas

verticales no simétricas son curvas parabólicas compuestas. Por lo general, su

uso se garantiza sólo donde no puede introducirse una curva simétrica por las

condiciones impuestas del alineamiento.

El proyecto de curvas verticales, puede resumirse en cuatro criterios para

determinar la longitud de las curvas:

Criterios de Comodidad. Se aplica al diseño de curvas verticales

cóncavas en donde la   fuerza centrífuga que aparece en el vehículo al

cambiar de dirección se suma al peso   propio del vehículo. Generalmente

queda englobado siempre por el criterio de seguridad.

Criterios de Operación. Se aplica al diseño de curvas verticales con

visibilidad completa,   para evitar al usuario la impresión de un cambio

súbito de pendiente.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 75: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Criterios de Drenaje. Se aplica al diseño de curvas verticales convexas ó

cóncavas cuando están alojadas en corte. Para advertir al diseñador la

necesidad de modificar las pendientes longitudinales de las cunetas.

Criterios de Seguridad. Se aplica a curvas cóncavas y convexas. La

longitud de la curva debe ser tal, que en todo su desarrollo la distancia de

visibilidad sea mayor o igual a la de parada. En algunos casos el nivel de

servicio deseado puede obligar a diseñar curvas verticales con la distancia

de visibilidad de paso.

403.03.03 Longitud de las Curvas Convexas.

La longitud de las curvas verticales convexas, viene dada por las siguientes

expresiones:

(a) Para contar con la visibilidad de parada (Dp)

Deberá utilizarse los valores de longitud de Curva Vertical de la Figura

403.01 para esta condición.

 

(b) Para contar con la visibilidad de Paso (Da).

Se utilizará los valores de longitud de Curva Vertical de la Figura 403.02

para esta condición.

403.03.04 Longitud de las Curvas Cóncavas.

Los valores de longitud de Curva Vertical serán los de la Figura 403.03

403.03.05 Consideraciones Estéticas.

La longitud de la curva vertical cumplirá la condición:

L > V

Siendo:

L  : Longitud de la curva (m)

V  : Velocidad Directriz (Kph).

2.5.4 Sección transversal. Error: Reference source not found

La sección transversal de una carretera en un punto de ésta, es un corte vertical

normal al alineamiento horizontal, el cual permite definir la disposición y

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 76: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

dimensiones de los elementos que forman la carretera en el punto correspondiente

a cada sección y su relación con el terreno natural.

Para agrupar los tipos de carreteras se acude a normalizar las secciones

transversales, teniendo en cuenta la importancia de la vía, el tipo de tránsito, las

condiciones del terreno, los materiales por emplear en las diferentes capas de la

estructura de pavimento u otros, de tal manera que la sección típica adoptada

influye en la capacidad de la carretera, en los costos de adquisición de zonas, en

la construcción, mejoramiento, rehabilitación, mantenimiento y en la seguridad de

la circulación.

En el presente capítulo se describirán los elementos de la sección transversal

normalizando sus dimensiones e inclinaciones, donde sea procedente.

El diseño estructural del pavimento y obras de arte, si bien son determinantes en

la sección transversal, son materia a ser normadas en otro documento, por ello se

exponen aquí sólo aspectos geométricos que brinden coherencia al capítulo.

Elementos

Los elementos que integran y definen la sección transversal son: ancho de zona o

derecho de vía, calzada ó superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas,

taludes y elementos complementarios, tal como se ilustra en las Figuras 302.01 y

302.02 donde se muestra una sección en media ladera para una vía multicarril con

separador central en tangente y una de dos carriles en curva.

 

SECCION TRANSVERSA TÍPICA A MEDIA LADERA

VÍA MULTICARRIL CON SEPARADOR CENTRAL EN TANGENTE

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 77: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

 SECCION TRANSVERSA TÍPICA A MEDIA LADERA

VÍA DE DOS CARRILES EN CURVA

2.5.4.1 Ancho de carriles de circulación. Error: Reference source not found

Es la faja de terreno destinada a la construcción, mantenimiento, futuras

ampliaciones de la Vía si la demanda de tránsito así lo exige, servicios de

seguridad, servicios auxiliares y desarrollo paisajístico.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 78: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

En las carreteras ejerce dominio sobre el derecho de Vía, el MTC a través de la

Dirección General de Caminos quien normará, regulará y autorizará el uso debido

del mismo.

303.01 ANCHO DE LA FAJA DE DOMINIO

303.01.01 Ancho Normal

La 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 303.01

HOLGURA 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

(*) Excepto obras de contención de tierras.

(**) Si existe camino lateral y esta obra discurre por el exterior de él (caso de las

reposiciones de

servicios) estos anchos pueden ser nulos.

Además se presenta normas generales, para los bordes libres entre el cuerpo

principal de la obra y

elementos externos en la Tabla 303.02. En muchos casos estos límites no podrán

aplicarse cabalmente,

para estos casos los límites serán los que resulten de la situación legal que se

genere y las negociaciones

específicas a fin de evitar expropiaciones excesivas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 79: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

TABLA 303.02

DISTANCIAS MÍNIMAS ENTRE PIE DE TALUDES O DE OBRAS DE

CONTENCIÓN

Y UN ELEMENTO EXTERIOR

Tipo de Obra Camino de Servicio Otras Obras

Distancia hasta el pie 5,00 2,00

303.01.02 Ancho Mínimo

Serán los recomendados en la Tabla 303.03

TABLA 303.03

ANCHO 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.

303.01.03 Previsión para tránsito de ganado

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 80: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

En las zonas de frecuente tránsito de ganado, donde no es posible desviarlo por

caminos de herradura, deberá ampliarse la faja de dominio en un ancho suficiente

para alojar ese tránsito en caminos cercados.

303.02 ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA

A 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

2.5.4.2 Bermas. Error: Reference source not found

Ancho de las 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.

Inclinación de las Bermas

En las vías con pavimento superior la inclinación de las bermas se regirá según la

Figura 304.01 para las vías a nivel de afirmado, en los tramos en tangente las

bermas seguirán la inclinación del pavimento. En los tramos en curva se ejecutará

el peralte, según lo indicado en el Párrafo 304.05

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 81: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

En zonas con un nivel de precipitación promedio mensual de 50 mm, en los cuatro

meses del año más lluviosos, o para toda carretera construida a una altitud igual o

mayor a 3 500 m.s.n.m.; la capa de superficie de rodadura de la calzada se

prolongará, pavimentando todo el ancho de la berma o por lo menos un ancho de

1,50 m, a fin de proteger la estructura del pavimento.

En el caso de que la berma se pavimente, será necesario añadir lateralmente a la

misma para su adecuado confinamiento, una banda de mínimo 0,5 metros de

ancho sin pavimentar. A esta banda se le denomina sobreancho de compactación

(s.a.c.) y puede permitir la localización de señalización y defensas.

TABLA 304.02

ANCHO DE BERMAS

CLASIFICACI

ÓNSUPERIOR

PRIMERA

CLASE

SEGUNDA

CLASE

TERCERA

CLASE

IMPORTANCI

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

CARACTERÍS

TICASAP(2) MC DC DC DC

OROGRAFÍA

TIPO1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD

DEDISEÑO:                                       

30 KPH                                    0,5

0

0,5

0

40 KPH                              1,2

0

0,9

0

0,9

0

0,5

50 KPH                    1,2

0

1,2

0   

1,2

0

1,2

0

0,9

0

0,9

0

0,9

60 KPH        1,8

0

1,8

0

1,5

0

1,5

0

1,5

0

1,5

0

1,2

0

1,2

0

1,5

0

1,5

0

1,2

0

1,2

0

0,9

0

0,9

0   

70 KPH    1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,5

0

1,5

0

1,5

0

1,5

0

1,5

0

1,2

0

1,5

0

1,5

0

1,5

1,2

0

1,2

0   

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 82: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

80 KPH1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,8

0

1,5

1,5

0

1,5

0   

1,2

0     

90 KPH1,8

0

1,8

0   

1,8

0

1,8

0

1,8

1,8

0

1,8

0   

1,5

0             

100 KPH2,0

0

2,0

0   

2,0

0

2,0

0

1,8

1,8

0     

1,5

0             

110 KPH2,0

0

2,0

0   

2,0

0

2,0

0                           

120 KPH2,5

0

2,5

0   

2,0

0                             

130 KPH2,5

0                                     

140 KPH2,5

0                                     

150 KPH                                        

AP : Autopista NOTA 2: En caso de que una vía

clasifique como carretera de1ra. clase y

a pesar de ello se desee diseñar una vía

multicarril, las características de ésta se

deberán adecuar al orden superior

inmediato. Igualmente si es una vía de

segundo orden y se desea diseñar una

autopista, se deberán utilizar los

requerimientos mínimos del orden

superior inmediato.

NOTA 3: Los casos no contemplados en

la presente clasificación, serán

justificados de acuerdo con lo que

disponga el MTC y sus características

serán definidas por dicha entidad.

MC : Carretera Multicarril o Dual (dos

calzadas)

DC   :   Carretera De Dos Carriles

 

NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4,

donde exista espacio suficiente y se

justifique, por demanda, la construcción

de una autopista, puede realizarse con

calzadas a diferente nivel asegurándose

que ambas calzadas tengan las

características de dicha clasificación.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 83: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

FIGURA 304.01

INCLINACIÓN TRANSVERSAL DE BERMAS

2.5.4.3 Gálibo mínimo vertical. Error: Reference source not found

2.5.4.4 Gálibo mínimo horizontal. Error: Reference source not found

2.54.5 Sobreancho en curvas horizontales. Error: Reference source not found

La longitud normal para desarrollar el sobreancho será de 40 m. Si la curva de

transición es mayor o igual a 40 m, el inicio de la transición se ubicará 40 m, antes

del principio de la curva circular. Si la curva de transición es menor de 40 m, el

desarrollo del sobreancho se ejecutará en la longitud de la curva de transición

disponible.

El desarrollo del sobreancho se dará, por lo tanto, siempre dentro de la curva de

transición, adoptando una variación lineal con el desarrollo y ubicándose el

costado de la carretera que corresponde al interior de la curva.

Necesidad del sobreancho

Las secciones en curva horizontal, deberán ser provistas del sobreancho

necesario para compensar el mayor espacio requerido por los vehículos.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 84: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Valores del sobreancho

La Figura 402.02 muestra los valores de sobreancho.

Los valores de sobreancho calculados podrán ser redondeados, para obtener

valores que sean múltiplos de 0,10 metros. En la Tabla 402.04, se entregan los

valores redondeados para el vehículo de diseño y 2 carriles.

Para anchos de calzada en recta >7,0 m, los valores del sobreancho de la Tabla

402.04 podrán ser reducidos en el porcentaje que se da en la Figura 402.05 (a) en

función a la radio de la curva.

El valor del sobreancho, estará limitado para curvas de radio menor a lo indicado

en la Tabla 402.05 (asociado a V < 80 Kph) y se debe aplicar solamente en el

borde interior de la calzada. En el caso de colocación de una junta central

longitudinal o de demarcación, la línea se debe fijar en toda la mitad de los bordes

de la calzada ya ensanchada.

Para radios mayores, asociados a velocidades mayores de 80 Kph, el valor del

sobreancho será calculado en cada caso.

TABLA 402.04 Ver Tabla

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

 Cal

culo

Recom

endado

Cal

culo

Recom

endado

Cal

culo

Recom

endado

Cal

culo

Recom

endado

Cal

culo

Recom

endado

Cal

culo

Recom

endado

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

2

5

2.7

82.8                    

 2

82.5 2.5                    

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 85: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

3

0

2.3

52.4                    

3

5

2.0

52.1                    

3

7

1.9

52                    

4

0

1.8

21.9                    

4

5

1.6

41.7

1.7

91.8                

5

01.5 1.5

1.6

41.7                

5

5

1.3

81.4

1.5

11.5                

6

0

1.2

81.3

1.4

11.4                

7

0

1.1

21.2

1.2

41.3

1.3

61.4            

8

01 1

1.1

11.1

1.2

31.2            

9

0

0.9

10.9

1.0

11

1.1

21.1            

1

0

0

0.8

30.9

0.9

30.9

1.0

31

1.1

31.1        

1

2

0

0.7

20.8

0.8

10.8 0.9 0.9

0.9

91        

1

3

0.6

7

0.7 0.7

6

0.8 0.8

5

0.9 0.9

4

1        

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 86: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

0

1

5

0

0.6 0.60.6

80.7

0.7

60.8

0.8

50.9

0.9

30.9    

2

0

0

0.4

80.5

0.5

50.6

0.6

20.6

0.6

90.7

0.7

60.8

0.8

30.8

2

5

0

0.4 0.40.4

70.5

0.5

30.5

0.5

90.6

0.6

60.7

0.7

20.7

3

0

0

0.3

50.4

0.4

10.4

0.4

70.55

0.5

20.5

0.5

80.6

0.6

40.6

3

5

0

0.3

10.3

0.3

70.4

0.4

20.4

0.4

70.5

0.5

30.5

0.5

80.6

4

0

0

0.2

80.3

0.3

30.4

0.3

80.4

0.4

30.4

0.4

80.5

0.5

30.5

4

5

0

   0.3

10.3

0.3

50.4 0.4 0.4

0.4

50.4 0.5 0.5

5

0

0

       0.3

30.3

0.3

70.4

0.4

20.4

0.4

60.5

5

5

0

           0.3

50.4 0.4 0.4

0.4

40.4

6

0

0

           0.3

30.3

0.3

70.4

0.4

20.4

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 87: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

6

5

0

               0.3

60.4 0.4 0.4

7

0

0

               0.3

40.3

0.3

80.4

8

0

0

                   0.3

50.4

9

0

0

                   0.3

30.3

FIGURA 402.02

VALORES DE SOBREANCHO

 

TABLA 402.05

FACTORES DE REDUCCION DEL SOBREANCHO PARA ANCHOS DE

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 88: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

CALZADA

EN RECTA > 7m.

RADIO (R)

(m)

FACTOR DE

REDUCCION

RADIO (R)

(m)

FACTOR DE

REDUCCION

25 0.86 130 0.52

28 0.84 150 0.47

30 0.83 200 0.38

35 0.81 250 0.27

37 0.8 300 0.18

40 0.79 350 0.12

45 0.77 400 0.07

50 0.75 450 0.08

55 0.72 500 0.05

60 0.7    

70 0.69    

80 0.63    

90 0.6    

100 0.59    

120 0.54    

                               NOTA: El valor mínimo del sobreancho a aplicar es de 0,30 m.

402.06.03 Longitud de transición y desarrollo del sobreancho

La Figura 402.03 (a), (b) y (c), muestran la distribución del sobreancho en los

sectores de transición y circular, con la cual se forma una superficie adicional de

calzada, que facilita al usuario especialmente de vehículo pesado maniobrar con

facilidad.

En la Figura 402.03 (a), la repartición del sobreancho se hace en forma lineal

empleando para ello, la longitud de transición de peralte de esta forma se puede

conocer el sobreancho deseado en cualquier punto, usando la siguiente relación

matemática.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 89: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Donde:

San : Sobreancho deseado en cualquier punto (m)

Sa : Sobreancho calculado para la curva, (m)

Ln :Longitud arbitraria, a la cual se desea determinar el sobreancho

(m)

L : Longitud de transición de peralte (m).

La distribución del sobreancho cuando un arco de espiral empalma dos arcos

circulares de radio diferente y del mismo sentido. Se debe hacer aplicando la

siguiente relación matemática, la cual se obtiene a partir de una distribución lineal;

la Figura 402.03 (c), describe los elementos utilizados en el cálculo.

Donde:

San : Sobreancho deseado en cualquier punto (m)

Sa1 : Sobreancho calculado para el arco circular de menor curvatura (m)

Sa2 : Sobreancho calculado para el arco circular de mayor curvatura (m)

Ln :Longitud arbitraria, a la cual se desea determinar el sobreancho

(m)

L : Longitud del arco de transición (m).

FIGURA N° 402.03

Sobreancho en transición con espirales

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 90: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.5.4.6 Bombeo. Error: Reference source not found

En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contraperalte

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 Superficie Bombeo (%)

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 91: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

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%.

El bombeo se puede dar de varias maneras, dependiendo del tipo de plataforma y

de las conveniencias específicas del proyecto en una zona dada. Estas formas se

indican en la Figura 304.02.

FIGURA 304.02 - BOMBEOS

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 92: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.5.5 Parámetros del alineamiento horizontal.Error: Reference source not found

GENERALIDADES

Los criterios a aplicar en los distintos casos se establecen mediante normas y

recomendaciones que el proyectista debe respetar y en lo posible, dentro de

límites económicos razonables, superar, para lograr un trazado que satisfaga las

necesidades del tránsito y brinde la calidad del servicio que se pretende obtener

de la carretera.

El buen diseño no resulta de una aplicación mecánica de la norma. Por el

contrario, él requiere buen juicio y flexibilidad, por parte del proyectista, para

abordar con éxito la combinación de los elementos en planta y elevación.

El trazado debe ser homogéneo: sectores de este que permitan velocidades

superiores a las de diseño no deben ser seguidos de otros en los que las

características geométricas se reducen bruscamente.

Las posibles transiciones entre una u otra situación, deberán darse en longitudes

suficientes como para ir reduciendo las características del trazado a lo largo de

varios elementos, hasta llegar a los mínimos absolutos permitidos, requeridos en

un sector dado.

402.02 CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Adicionalmente a los parámetros numéricos de diseño especificados en la

normativa para el alineamiento horizontal, se debe estudiar un número de

controles, los cuales no están sujetos a demostraciones empíricas o a fórmulas

matemáticas, pero son muy importantes para lograr carreteras seguras y de flujo

de tránsito suave y armonioso.

Para evitar el diseño geométrico que presenta vías inseguras e incómodas se

deben usar los siguientes criterios generales:

  El alineamiento debe ser tan directo como sea posible, ser consistente

a los contornos de topografía que siguen una línea de ceros, de

acuerdo con la línea de pendiente seleccionada.

  En un proyecto geométrico con velocidad de diseño especificada, se

debe procurar establecer curvas con velocidad específica no muy

superior a la velocidad de diseño.

  En general el ángulo de deflexión para cada curva debe ser tan

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 93: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

pequeño como sea posible, en la medida que las condiciones

topográficas lo permitan, teniendo en cuenta que las carreteras deben

ser tan directas como sea posible.

  El alineamiento con tangente larga entre dos curvas del mismo sentido

tiene un aspecto agradable, especialmente cuando no se alcanza a

percibir las dos curvas horizontales.

  Es necesario mediante sistemas de señalización horizontal y como

medida de seguridad vial, separar la calzada de las bermas y los

carriles entre sí de acuerdo con la dirección del tránsito.

2.5.5.1 Velocidad directriz o de diseño. Error: Reference source not found

La velocidad directriz o de diseño es la escogida para el diseño, entendiéndose

que será la máxima que se podrá mantener con seguridad sobre una sección

determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para que

prevalezcan las condiciones de diseño.

204.02 RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ Y LAS

CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS.

La velocidad directriz condiciona todas las características ligadas a la seguridad

de tránsito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia

de visibilidad y peralte, variarán apreciablemente con la velocidad directriz. En

forma indirecta están influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada,

bermas, etc.

En las presentes normas las características geométricas, (radio mínimo de las

curvas horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de

sobrepaso, etc.) están relacionadas a cada velocidad directriz.

204.03 VELOCIDAD DE MARCHA.

Denominada también velocidad de crucero, es el resultado de dividir la distancia

recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo estuvo en movimiento, bajo las

condiciones prevalecientes del tránsito, la vía y los dispositivos de control. Es una

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 94: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

medida de la calidad del servicio que una vía proporciona a los conductores, y

varía durante el día principalmente por la variación de los volúmenes de tránsito.

Para obtener la velocidad de marcha en un viaje normal, se debe descontar del

tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo en que el vehículo se hubiese

detenido por cualquier causa.

204.04 VELOCIDAD DE OPERACIÓN

En el diseño geométrico de carreteras, se entiende como velocidad de operación

de un determinado elemento geométrico, la velocidad segura y cómoda a la que

un vehículo aislado circularía por él , sin condicionar la elección de la velocidad

por parte del conductor ningún factor relacionado con la intensidad de tránsito, ni

la meteorología, es decir, asumiendo un determinado nivel de velocidad en función

de las características físicas de la vía y su entorno, apreciables por el conductor.

También se interpreta la velocidad de operación como la velocidad a la que se

observa que los conductores operan sus vehículos.

204.05 RELACIÓN ENTRE LAS VELOCIDADES DE OPERACIÓN Y DE

MARCHA

Según se encuentre en la fase del estudio de una carretera existente o en el

diseño de una nueva carretera, se podrán determinar las velocidades de operación

en el primer caso, o simplemente estimarlas en el segundo, siempre considerando

los distintos elementos geométricos a lo largo del trazado.

Para la determinación de las velocidades de operación deberán tomarse datos de

velocidades puntuales en la mitad de las curvas horizontales y de las rectas que

tengan suficiente longitud. Así, se pueden obtener las sucesivas velocidades de

operación o velocidades realmente prácticas como resultado o efecto operacional

de la

geometría de la vía.

Con respecto a la velocidad de marcha y cuando no se disponga de un estudio

real de ella en campo bajo las condiciones prevalecientes a analizar, se tomarán

como valores teóricos los comprendidos entre el 85% y el 95% de la velocidad de

diseño, tal como se muestran en la Tabla 204.01.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 95: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

TABLA 204.01

VELOCIDADES DE MARCHA TEÓRICAS EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD

DIRECTRIZ

Velocidad

directriz

Vd (KPH)

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Velocidad

media

demarcha

Vm (KPH)

27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 126 135

Rangos de

Vm (KPH)

25,5

@

28,5

34,0

@

38,0

42,5

@

47,5

51,0

@

57,0

59,5

@

66,5

68,0

@

76,0

76,5

@

85,5

85,0

@

95,0

93,5

@

104,5

102,0

@

114,0

110,5

@

123,5

119

@

133

127,5

@

142,5

204.06 ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

La selección de la velocidad directriz depende de la importancia o categoría de la

futura carretera, de los volúmenes de tránsito que va a mover, de la configuración

topográfica del terreno, de los usos de la tierra, del servicio que se requiere

ofrecer, de las consideraciones ambientales, de la homogeneidad a lo largo de la

carretera, de las facilidades de acceso (control de accesos), de la disponibilidad de

recursos económicos y de las facilidades de financiamiento.

Los presentes criterios establecen, en la Tabla 204.01., el rango de las

velocidades de diseño que se deben utilizar en función del tipo de carretera según

sus características.

204.07 VARIACIONES DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ.

Los cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de una carretera

deberán ser evitados.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 96: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Se debe considerar como longitud mínima de un tramo la distancia

correspondiente a dos (2) Kilómetros, y entre tramos sucesivos no se deben

presentar diferencias en las velocidades de diseño superiores a los 20 Km/h.

2.5.5.2 Coeficiente de fricción transversal. Error: Reference source not

found

2.6.5.3 Peralte máximo admisible.Error: Reference source not found

Valores del 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)Ver Figura

Absoluto Normal

Cruce de Areas Urbanas 6,0 % 4,0 % 304.03

Zona rural (Tipo 1, 2 ó 3)* 8,0 % 6,0 % 304.04

Zona rural (Tipo 3 ó 4) 12,0 % 8,0 % 304.05

Zona rural con peligro de hielo 8,0 % 6,0 % 304.06

(*) El tipo corresponde a la clasificación vial según condiciones orográficas

304.05.02 Transición del bombeo al peralte.

Se ejecutará a lo largo de la longitud de la Curva de Transición.

Cuando no exista Curva de Transición, se seguirá lo normado en el Tópico

304.05.03.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 97: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Para pasar del bombeo al peralte se girará la sección sobre el eje de la corona en

carreteras de una calzada y en autopistas y carreteras duales se definirá

claramente en el proyecto la ubicación del eje de giro.

304.05.03 Condicionantes para el Desarrollo del Peralte.

(a)  Proporción del Peralte a Desarrollar en Tangente:

Cuando no existe curva de transición de radio variable entre la tangente y la curva

circular, el conductor sigue en la mayoría de los casos una trayectoria similar a

una de estas curvas que se describe parcialmente en una y otra alineación.

Lo anterior permite desarrollar una parte del peralte en la recta y otra en la curva.

TABLA 304.05

PROPORCIÓN DEL PERALTE A DESARROLLAR EN TANGENTE

p < 4.5% 4.5% < p < 7% p > 7%

0,5p 0,7p 0,8p

 

Las situaciones mínima y máxima se permiten en aquellos casos en que por la

proximidad de dos curvas existe dificultad para cumplir con algunas de las

condicionantes del desarrollo del peralte.

FIGURA 304.03

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 98: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

PERALTE PARA CRUCE URBANO

FIGURA 304.04

PERALTE EN ZONA RURAL

FIGURA 304.05

PERALTE EN ZONA RURAL (Tipo 3 ó 4)

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 99: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

FIGURA 304.06

PERALTE EN ZONAS CON PELIGRO DE HIELO

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 100: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

(b)  Longitud Mínima en Curva con Peralte Total

En curvas de escaso desarrollo se deberá verificar que el peralte total requerido se

mantenga en una longitud al menos igual a V/3,6 (m).

304.05.04 Desarrollo de Peralte entre Curvas Sucesivas.

Entre dos curvas del mismo sentido deberá existir, en lo posible, un tramo en

tangente mínimo de acuerdo a lo establecido en la Tabla 304.06 por condiciones

de guiado óptico.

TABLA 304.06

TRAMO EN TANGENTE ENTRE CURVAS DEL MISMO SENTIDO

V (Kph) 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 101: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Lr min. (m) 40 55 70 85 100 110 125 140 155 170 190 210

304.05.05 Giro del peralte

El giro del peralte se hará en general, alrededor del eje de la calzada. En los casos

especiales, como por ejemplo en terreno excesivamente llano, cuando se desea

resaltar la curva, puede realizarse el giro alrededor del borde interior.

304.05.06 Peraltes Mínimos

Las curvas con radios mayores que los indicados en la Tabla 304.07 para cada

velocidad directriz mantendrá el peralte de 2%.

TABLA 304.07

VALORES DE RADIOS CON PERALTE MÍNIMO

Velocidad Directriz

(Km/h)

Peralte 2% para curvas con radio

mayor de m.

30 330

40 450

50 650

60 850

70 1150

80 1400

90 1700

100 2000

110 2400

> 120 3000

2.6.5.4 Curvas circulares. Error: Reference source not found

Elementos de la Curva Circular

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 102: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

En la Figura 402.01 se ilustran los diversos elementos asociados a una curva

circular.

La simbología normalizada que se define a continuación deberá ser respetada por

el

proyectista.

Las medidas angulares se expresan en grados sexagesimales.

P.C. : Punto de inicio de la curva

P.I. : Punto de Intersección de 2 alineaciones consecutivas

P.T. : Punto de tangencia

E : Distancia a externa (m)

M : Distancia de la ordenada media (m)

R : Longitud del radio de la curva (m)

T : Longitud de la subtangente (P.C a P.I. y P.I. a P.T.) (m)

L : Longitud de la curva (m)

L.C : Longitud de la cuerda (m

∆ : Angulo de deflexión (º)

p :Peralte; valor máximo de la inclinación transversal de la calzada,

sociado al diseño de la curva (%)

Sa :

Sobreancho que pueden requerir las curvas para compensar el

aumento de espacio lateral que experimentan los vehículos al

describir la curva (m)

Figura 402.01.... simbologia de curva circular

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 103: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Las curvas circulares se definen por el radio. Fijada una cierta velocidad de

diseño, el radio mínimo a considerar en las curvas circulares, se determinará en

función de:

         El peralte y el rozamiento transversal movilizado.

         La visibilidad de parada en toda su longitud.

         La coordinación del trazado en planta y elevación, especialmente para

evitar pérdidas de trazado.

En carreteras rurales, la mayoría de los conductores adopta una velocidad más o

menos uniforme, cuando las condiciones del tránsito lo permiten. Cuando pasan

de un tramo tangente a una curva, si estos no están diseñados apropiadamente, el

vehículo deberá conducirse a una velocidad reducida, tanto por seguridad como

por el confort de los ocupantes. Con el objeto de mantener la velocidad promedio y

evitar la tendencia al deslizamiento se deben compatibilizar los elementos de la

curva circular, con dimensiones que permitan esa maniobra.

2.6.5.5 Radios mínimos de curvas horizontales. Error: Reference

source not found

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 104: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Los radios mínimos de curvatura horizontal son los menores radios que pueden

recorrerse con la velocidad de diseño y la tasa máxima de peralte, en condiciones

aceptables de seguridad y de comodidad en el viaje.

Los radios mínimos para cada velocidad de diseño, calculados bajo el criterio de

seguridad ante el deslizamiento, están dados por la expresión:

Rm =          V2                127 (Pmáx + ƒ máx)

Rm : Radio Mínimo Absoluto

V : Velocidad de Diseño

Pmáx : Peralte máximo asociado a V (en tanto por uno).

ƒmáx : Coeficiente de fricción transversal máximo asociado a V.

El resultado de la aplicación de la expresión dada se muestra en la Tabla 402.01g.

TABLA 402.01g

RADIOS MÍNIMOS Y PERALTES MÁXIMOS PARA DISEÑO DE CARRETERAS.

Ubicación de la

Vía

Velocidad

dediseño

(Kph)

Þ máx% ƒ máxRadio

calculado(m)

Radio

Redondeado(m)

Area Urbana

(Alta 

Velocidad)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

4,00

0,17

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,19

0,08

0,07

0,06

33,7

60,0

98,4

149,2

214,3

280,0

375,2

835,2

1108,9

872,2

1108,9

1403,0

1771,7

35

60

100

150

215

280

375

495

635

875

1110

1405

1775

Area Rural

(con peligro

30 6,00 0,17 30,8 30

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 105: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

de Hielo)

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,09

0,08

0,07

0,09

54,8

89,5

135,0

192,9

252,9

437,4

560,4

755,9

950,5

1187,2

1476,4

755,9

55

90

135

195

255

335

440

560

755

950

1190

1480

Area Rural

(Tipo 1,2

ó 3)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

8,00

0,17

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

0,12

0,11

0,09

0,08

0,07

0,06

28,3

50,4

82,0

123,2

175,4

229,1

303,7

393,7

501,5

667,0

831,7

1028,9

1265,5

30

50

85

125

175

230

305

395

505

670

835

1030

1265

Area Rural

(Tipo 3 ó 4)

30

40

50

60

70

80

90

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

12,00

0,17

0,17

0,16

0,15

0,14

0,14

0,13

24,4

43,4

70,3

105,0

148,4

193,8

255,1

25

45

70

105

150

195

255

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 106: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

100

110

120

12,00

12,00

12,00

0,12

0,11

0,09

328,1

414,2

539,9

330

415

540

130

140

150

12,00

12,00

12,00

0,08

0,07

0,06

665,4

812,3

984,3

665

815

985

Normalmente resultan justificados radios superiores al mínimo, con peraltes

inferiores al máximo, que resultan más cómodos tanto para los vehículos lentos,

como para vehículos rápidos. Sí se decide emplear radios mayores que el mínimo,

habrá que elegir el peralte en forma tal que la circulación sea cómoda, tanto para

los vehículos lentos como para los rápidos.

2.6.5.6 Curvas circulares con radios superiores al mínimo. Error:

Reference source not found

2.6.5.7 Curvas en las cuales no es necesario el peralte. Error:

Reference source not found

TABLA 304.08

VALORES DE RADIO POR ENCIMA DE LOS CUALES NO ES

INDISPENSABLE PERALTE

V (Km/h) 30 40 50 60 70 80 90 > 100

R (m) 1000 1400 1800 2300 2800 3400 4100 5000

2.6.5.8 Curvas de transición. Error: Reference source not found

Funciones

Las curvas de transición tienen por objeto evitar las discontinuidades en la

curvatura del trazo, por lo que, en su diseño deberán ofrecer las mismas

condiciones de seguridad, comodidad y estética que el resto de los elementos del

trazado.

402.07.02 Tipo de espiral de transición

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 107: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Se adoptará en todos los casos como curva de transición la clotoide, cuya

ecuación intrínseca es:

R . L = A2

 

Siendo:

R : radio de curvatura en un punto cualquiera

L :Longitud de la curva entre su punto de inflexión (R = œ) y el punto de

radio R

A : Parámetro de la clotoide, característico de la misma

402.07.03 Elección del Parámetro para una Curva de Transición

El criterio empleado para relacionar el parámetro de una clotoide con la función

que ella debe cumplir en una Curva de Transición en carreteras, se basa en el

cálculo del desarrollo requerido por la clotoide para distribuir a una tasa uniforme

(J m/seg3), la aceleración transversal no compensada por el peralte, generada en

la curva circular que se desea enlazar.

 

 (*)

Siendo: 

V : Velocidad de Diseño (Kph)

R : Radio de curvatura (m)

J   Tasa uniforme (m/seg3 )

p : Peralte correspondiente a V y R. (%)

(*) Representa la ecuación general para determinar el parámetro mínimo que

corresponde a una clotoide calculada para distribuir la aceleración transversal no

compensada, a una tasa J compatible con la seguridad y comodidad.

Elección del Parámetro para una Curva de Transición

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 108: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

El criterio empleado para relacionar el parámetro de una clotoide con la función

que ella debe cumplir en una Curva de Transición en carreteras, se basa en el

cálculo del desarrollo requerido por la clotoide para distribuir a una tasa uniforme

(J m/seg3), la aceleración transversal no compensada por el peralte, generada en

la curva circular que se desea enlazar.

 

 (*)

Siendo: 

V : Velocidad de Diseño (Kph)

R : Radio de curvatura (m)

J   Tasa uniforme (m/seg3 )

p : Peralte correspondiente a V y R. (%)

(*) Representa la ecuación general para determinar el parámetro mínimo que

corresponde a una clotoide calculada para distribuir la aceleración transversal no

compensada, a una tasa J compatible con la seguridad y comodidad.

A efectos prácticos, se adoptarán para J los valores indicados en la Tabla 402.06.

TABLA 402.06

VARIACIÓN DE LA ACELERACIÓN TRANSVERSAL POR UNIDAD DE TIEMPO

V (Km/h) V < 80 80 < V < 100 100 < V < 120 120 < V

J (m/s3) 0,5 0,4 0,4 0,4

Jmáx (m/s3) 0,7 0,8 0,5 0,4

Sólo se utilizarán los valores de Jmáx cuando suponga una economía tal que

justifique suficientemente esta restricción en el trazado, en detrimento de la

comodidad.

En ningún caso se adoptarán longitudes de transición menores a 30 m.

Elección del Parámetro para una Curva de Transición.

La introducción de una curva de transición implica el desplazamiento del centro de

la curva circular original en una magnitud que está en función del desplazamiento

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 109: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

∆R y del ángulo de deflexión de las alineaciones. El radio de la curva circular

permanece constante y el desarrollo de esta es parcialmente reemplazado por

secciones de las clotoides de transición.

La Figura 402.05g, ilustra los conceptos antes mencionados y permite establecer

las relaciones necesarias para el replanteo.

R (m) : Radio de la curva circular que se desea enlazar

d (m) : Desplazamiento del centro de la curva circular original (C), a lo

largo de la bisectriz del ángulo interior formado por las

alineaciones, hasta (C), nueva posición del centro de la curva

circular desplazada.

R (m) : Desplazamiento de la curva circular enlazada, medido sobre la

normal a la alineación considerada, que pasa por el centro de la

circunferencia desplazada de radio R.

Xp;Yp (m) : Coordenada de "P", punto de tangencia de la clotoide con la

curva circular enlazada, en que ambos poseen un radio común R;

referidas a la alineación considerada y a la normal a esta en el

punto "O", que define el origen de la clotoide y al que

corresponde radio infinito.

Xc; Yc (m) : : Coordenada del centro de la curva circular desplazada, referidas

al sistema anteriormente descrito.

p (g) : Angulo comprendido entre la alineación considerada y la tangente

en el punto P común a ambas curvas. Mide la desviación máxima

la clotoide respecto a la alineación.

(g) : Deflexión angular entre las alineaciones consideradas.

OV (m) : Distancia desde el vértice al origen de la clotoide, medida a lo

largo de la alineación considerada.

Dc : Desarrollo de la curva circular, desplazada entre los puntos PP".

(a) Ecuaciones Cartesianas

De la Figura 402.06g

dx = dL cos

dx = dL sen

a su vez:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 110: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

R = dL/d y = L/2R

Mediante algunos reemplazos

Sustituyendo en dx; dy se llega a las integrales de Fresnel:

Quedando en definitiva X e Y expresados como desarrollos en serie

Los valores de X e Y se obtienen de tablas o mediante programas de

computación.

Para los valores menores de < 0.5 radianes (31.8g), se recomienda evaluar los

tres primeros términos de las series.

FIGURA 402.05g ELEMENTOS DEL CONJUNTO CURVA DE TRANSICIÓN -

CURVA CIRCULAR

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

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DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

FIGURA 402.06g CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CLOTOIDE

(b) Expresiones Aproximadas

Dado que las expresiones cartesianas de la clotoide son desarrollos en serie en

función de , para ángulos pequeños es posible despreciar a partir del segundo

término de la serie y obtener expresiones muy simples que sirven para efectuar

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tanteos preliminares en la resolución de algunos casos en que se desea combinar

clotoides entre sí, clotoides entre dos curvas circulares. Los cálculos definitivos

deberán efectuarse, sin embargo, mediante las expresiones exactas.

De las ecuaciones cartesianas para X e Y se observa que:

(Relación paramétrica exacta)

Despreciando a partir del segundo término de la serie:

El desplazamiento ∆R puede también expresarse en forma exacta como un

desarrollo en serie:

Si se desprecia a partir del segundo término, se tiene:

Combinando las ecuaciones aproximadas para ∆R e Y se tiene:

Finalmente las coordenadas aproximadas del centro de la curva desplazada

serán:

2.7 CONSIDERACIONES PARA MOVIMIENTOS DE TIERRAS.

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En la construcción de carreteras, el trabajo de mayor envergadura radica

esencialmente en la ejecución del movimiento de tierras, partida que

generalmente es la más abultada dentro del presupuesto y de cuya correcta

realización y control dependerá el éxito de la obra.

Se debe lograr la combinación de alineamientos y pendientes, que cumpliendo con

las normas de trazado, permita la construcción de la carretera con el menor

movimiento de tierras posible y con el mejor balance entre los volúmenes de

excavación y relleno que se produzcan.

2.7.1 Determinación de áreas de la sección transversal.

Para el cálculo de movimientos de tierra previamente se deberá determinar las

áreas de las secciones consecutivas con los datos obtenidos en el campo (terreno,

topográfico) y los datos de la libreta de taludes con los cuales se elabora la libreta

de cubicación. Existen varios procedimientos para determinar las áreas de las

secciones transversales los más utilizados son:

Descomposición en triángulos y aplicando el método de las cruces.

El método analítico (o sea referido al sistema cartesiano), para la solución

de este método se emplea la computadora.

Método gráfico (o del compás).

Método matricial de coordenadas.

2.7.2 Determinación de volúmenes.

Una vez determinadas las áreas de las secciones transversales por cualquiera de

los métodos anteriormente mencionados, se procede al cálculo del volumen

comprendido entre dos secciones consecutivas, entonces se puede decir que el

volumen entre ellas es igual a:

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Donde:

V = Volumen total entre las secciones.

Si = Área de la primera sección.

Si+1 = Área de la segunda sección.

d = Distancia ente las dos secciones.

Figura 23 - Tipos de secciones transversales.

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (A.B.C. - 2007).

2.7.3 Movimientos de tierra.

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Son tres las operaciones relacionadas con el movimiento de tierras en la

construcción de carreteras: Excavación, Transporte y Formación de Terraplenes.

El costo de una excavación y conformación de terraplenes está en función de la

naturaleza, clase de terreno o clase de material.

El costo del transporte depende del sentido en que se va a realizar dicho

transporte y de la distancia del transporte, también de una adecuada organización

del equipo de transporte o sea haciendo que todo el equipo esté trabajando

constantemente.

2.7.3.1 Equipo para movimientos de tierra.

Excavación.

- Tractor de orugas.

- Retroexcavadoras.

- Pala cargadora.

- Moto Traílas.

- Moto niveladora.

Transporte.

- Generalmente se utilizan volquetas.

Conformación de Terraplenes.

- Equipo de transporte.

- Tractor y moto niveladora para extender el material.

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2.7.4 Coeficientes de variación volumétrica.

En el estudio económico de las obras de tierra, hay que tener en cuenta los

cambios de volúmenes que sufre el terreno en el proceso de excavación,

transporte y conformación de terraplenes.

Coeficiente de expansión: Se lo utiliza para cubicar el incremento del

material de banco al ser excavado que será posteriormente transportado.

Coeficiente de contracción y comprensibilidad: Se determina para

calcular el decremento del volumen de suelo en estado natural al ser

compactado para la conformación de terraplenes.

2.7.4.1 Factor de carga.

El factor de carga (Fc), también permite determinar el peso del material suelto

multiplicando por la densidad del material en corte. La densidad y el coeficiente de

expansión de los diferentes materiales dependen primordialmente de la naturaleza

del material, de la profundidad de donde se extrae, del contenido de agua, de la

forma de excavar el material y del medio de transporte.

Tabla 18 - Coeficiente de expansión y factor de carga de materiales comunes.

Materiales sueltosDensidad

Kg/m3

Coef. De

Expansión (%)Fc

Densidad en

Kg/m3

Arcilla en banco 1.750 40 0.72 1.260

Arcilla y grava 1.270 40 0.72 0.915

Arcilla y grava

mojada1.380 40 0.72 0.995

Tierra común 1.550 25 0.80 1.240

Tierra común mojada 2.000 25 0.80 1.600

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Roca Fragmentada 2.620 65 0.61 1.600

Fuente: Elaboración Propia.

2.7.5 Diagrama de masas.

La curva masa busca el equilibrio para la calidad y economía de los movimientos

de tierras, además es un método que indica el sentido del movimiento de los

volúmenes excavados, la cantidad, así también las distancias de acarreo para el

transporte del material para la conformación de terraplenes o para llevarlo al sitio

de desperdicios y la localización de cada uno de ellos.

Las diferentes variaciones en cortes y terraplenes están representadas por las

ordenadas de masa, estas son la suma algebraica de todos los volúmenes de

corte y terraplén afectados por un coeficiente de variabilidad volumétrica, con

estas ordenadas se dibuja el diagrama de masas.

Este diagrama se dibuja por tramo de carretera, en función a la libreta de

cubicación, es decir de un paso longitudinal a otro.

La realización de este diagrama generalmente se considera para terrenos

montañosos, ya que terrenos llanos están conformados solo por terraplenes.

Figura 24 - Diagrama de masas.

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Fuente: Elaboración Propia.

2.7.5.1 Posición económica de la compensadora.

En un diagrama de masas cuando la compensadora corta el mayor número de

veces que produce los mínimos costos de movimiento de tierras, recibe el nombre

de compensadora general, esta no es una línea continua, debe interrumpirse en

ciertos tramos debiéndose situar varias compensadoras, lo que origina

lógicamente tramos no compensados que tendrán exceso o falta de material.

2.7.5.2 Acarreos.

Los acarreos consisten en el transporte de materiales producto de cortes y

préstamos a lugares determinados, ya sea para formar terraplenes o llevar el corte

a los sitios de desperdicio.

2.7.5.3 Acarreo libre.

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El acarreo libre es la distancia mínima a la cual puede ser acarreado un material

dentro de un precio unitario pactado para la excavación. La distancia libre de

acarreo está relacionada con el equipo mecánico que se requiere para la

construcción, en los contratos se especifica el acarreo libre, tomando

generalmente los siguientes valores: volqueta 3 Km., tractor 50 m. moto traílla 2

Km.

El acarreo libre es la distancia mínima que recorre el equipo o maquinaria para

llevar a cabo las siguientes operaciones: Extracción, Carga, Acarreo y Descarga.

2.7.5.4 Sobre acarreo.

Es la distancia que sobrepasa la distancia de acarreo libre, esta es una de las

mayores utilidades del diagrama de masas, pues facilita la determinación de las

distancias de sobre acarreo y de los respectivos volúmenes para especificar el

pago a los contratistas, el sobre acarreo se mide en metro cúbico - Hectómetro o

en metro cúbico - kilómetro.

2.8 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE EN CARRETERAS.

El drenaje en una carretera busca eliminar el exceso de agua superficial sobre la

franja del camino, restituir la red de drenaje natural, la cual puede verse afectada

por el trazado y evitar que el agua subterránea pueda comprometer la estabilidad

de la base, de los terraplenes y cortes del camino. Para cumplir estos fines se

requiere:

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Estimar la magnitud y frecuencia del escurrimiento producido por las

tormentas.

Conocer el drenaje superficial natural del terreno y restituir aquellos

drenajes interceptados por el camino.

Determinar las características del flujo de agua subterránea.

Estudiar el efecto que la carretera tiene sobre los canales y cursos de agua

existentes, cuyo trazado deba ser modificado.

2.8.1 Hidrología.

El objetivo fundamental de la hidrología es el de obtener los caudales de diseño de

las obras de drenaje de la carretera, ya sea drenaje transversal, superficial o

subsuperficial.

En términos simples, el estudio hidrológico se divide en cinco pasos

característicos:

Elección del Período de Retorno (T).

Caracterización hidrográfica del Área de Estudio.

Recopilación de datos meteorológicos.

Análisis de los datos hidrológicos.

Estimación de los caudales de diseño.

2.8.1.1 Duración de precipitación.

Es la duración de una lluvia, que es el tiempo que tarda ésta en precipitarse sobre

la superficie terrestre.

2.8.1.2 Intensidad de precipitación.

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Es la mayor o menor cantidad de agua que cae en un lapso de tiempo

determinado, se expresa en milímetros/hora o como caudal en litros/seg./ha.

2.8.1.3 Frecuencia de una precipitación.

Es una medida de probabilidad de ocurrencia de eventos mayores o iguales que el

que se analiza. Generalmente se relaciona con el período de retorno (Tr). Por

ejemplo, el aguacero que tiene una frecuencia del uno por mil tiene una

probabilidad de ser igualado o excedido una vez cada mil años en promedio. Para

este aguacero el período de retorno es de mil años.

2.8.1.4 Tiempo de concentración de la precipitación.

Se define como el lapso de tiempo, bajo precipitación constante, que tarda el agua

en ir desde el punto más distante – hidráulicamente definido dentro la cuenca –

hasta el punto de evacuación o control. Se lo determina con las siguientes

expresiones:

Donde:

Tc = Tiempo de concentración (horas)

L = Longitud del cauce principal (Km.)

H = Diferencia de elevación (m.)

2.8.2 Factores que afectan el caudal del escurrimiento.

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Son factores topográficos y climáticos; ambos se encuentran interrelacionados en

sus efectos de producir inundaciones.

En cuanto a la topografía podemos indicar las características de las cuencas de

drenaje, su tamaño, forma, pendiente de las áreas de drenaje, permeabilidad de

los depósitos de aguas subterráneas y uso de la tierra.

Los factores climáticos que influyen en el escurrimiento son principalmente, las

lluvias, las nevadas y la evapotranspiración todos los cuales sufren cambios

estacionales.

2.8.3 Drenaje en carreteras.

El diseño hidráulico para carreteras emplea los principios básicos del flujo de

fluidos, particularmente aquellos que se relacionan con los canales abiertos y los

conductos cerrados. En la mayoría de los casos, las soluciones se enfocan como

el simple problema de desaguar volúmenes ocasionalmente grandes de agua de

precipitaciones. El flujo de varias corrientes puede recogerse y llevarse bajo la

carretera en una sola localización. Frecuentemente las corrientes son desviadas a

canales que difieren de sus predecesores en su longitud, su sección transversal y

sus características de flujo. Los datos requeridos para efectuar un estudio de

drenaje son:

Cartas topográficas con curvas de nivel, perfiles y secciones transversales

a lo largo del eje de la vía, etc.

Curva de Intensidad, Duración y Frecuencia.

Cuando una carretera está ubicada en un corte, el escurrimiento puede captarse

en cunetas laterales poco profundas. Por lo común, estas tienen una sección

transversal trapezoidal, triangular o redonda, y deben ser suficientemente

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profundas como para drenar la sub-base del pavimento y llevar el flujo de diseño

de precipitaciones hasta un punto de descarga. Se debe tener cuidado en diseñar

las cunetas de modo que la base del relleno inclinado adyacente no sufra una

erosión excesiva. Para flujos más grandes de agua que la capacidad de una

cuneta poco profunda se utilizan canales pavimentados o tubos de desagüe con

capacidades mayores.

2.8.3.1 Caudal de diseño.

Es el volumen de agua estimado que llega a las obras de drenaje y su

determinación debe realizarse con el mayor grado de precisión, a fin de poder fijar

económicamente el tamaño de la estructura requerida y disponer del agua de

escurrimiento sin que ocurran daños a la carretera.

Existen diferentes métodos para determinar el caudal de diseño como:

Registro de corrientes individuales y observación de estructuras existentes.

Uso de fórmulas empíricas para determinar la máxima descarga.

Uso de fórmulas empíricas para determinar directamente el área de

desagüe requerida.

Aplicación de hidrogramas.

Entre las fórmulas empíricas que relacionan la lluvia con el drenaje tenemos la

fórmula del Método Racional que es un método usado casi universalmente para

calcular el caudal de diseño.

Así tenemos:

Donde:

Q = Caudal

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C = Coeficiente de escorrentía (Adimensional)

I = Intensidad de la lluvia (m/seg.)

A = Área interesada de la cuenca (m2)

Se recomienda el uso de ésta fórmula para cuencas menores a 500 ha.

2.8.4 Diseño hidráulico de canales.

Todos los diseños de cunetas de caminos, están basados en los principios del

flujo de canales abiertos, se deben distinguir los siguientes elementos del canal:

Área o superficie mojadas, que se refiere a la sección transversal de la

corriente de agua que conduce el canal.

Perímetro mojado, que es la longitud de la línea de intersección del plano

de la sección transversal con la superficie mojada del canal.

Radio hidráulico, que es la relación entre el área y el perímetro mojado.

Factor de sección, que es el producto del área por la raíz cuadrada de la

profundidad hidráulica.

En el diseño de canales se partirá del caudal “Q” de escurrimiento calculado con la

fórmula racional, determinando la sección de los mismos mediante la aplicación de

la fórmula de Manning para canales abiertos.

Donde:

V = Velocidad media (m/seg.)

R = Radio hidráulico (m.)

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S = Pendiente del canal (%)

n = Coeficiente de rugosidad de Manning.

Para comprobar la sección elegida se empleará la fórmula de gasto:

2.8.4.1 Tipos de canales.

Existen distintos canales, en la siguiente figura se muestra un cuadro con el tipo

de canal según la forma geométrica de su sección y sus propiedades hidráulicas.

Figura 25 - Tipos de canales y sus características.

2.8.5 Alcantarillas.

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Son conductos cerrados empleados para el drenaje de las carreteras con

excepción de los drenajes de precipitación. El diseño de las alcantarillas merece

una seria atención, debiendo realizar estudios previos de hidrología, topografía e

hidráulica para su correcto diseño.

Figura 26 - Componentes de una alcantarilla.

Fuente: SHERAR James, 1992.

2.8.5.1 Tipos de alcantarillas.

Los más comunes son los de hormigón, para las luces más pequeñas se emplean

tubos de tamaños comerciales, con el arco rebajado como un sustituto cuando el

espacio es limitado. Para aberturas de tamaño moderado, compiten las

alcantarillas de tubo y de caja. Para las luces más grandes, se utilizan

generalmente alcantarillas de caja de paso sencillo o múltiples, aunque a veces se

prefiere uno o más tubos de gran diámetro, de concreto reforzado o placas

metálicas unidas por pernos.

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2.8.5.2 Diseño hidráulico de alcantarillas.

La mira en el diseño hidráulico de alcantarillas es encontrar el tipo y el tamaño de

las mismas, que desagüe más económicamente el flujo de una precipitación de

frecuencia establecida. En el diseño de alcantarillas el tiempo de retorno varía

desde 5 a 10 años, siendo el más usado de 10 años, para alcantarillas de sección

transversal menores a 4 m2.

Inicialmente, la selección de la alcantarilla se realiza buscando la que más se

adapte al cauce del canal de drenaje. En canales estrechos y profundos que

lleven altos flujos en épocas lluviosas, es más conveniente instalar alcantarillas

estrechas y altas.

En zonas planas sin cauces definidos, el agua escurre en grandes volúmenes pero

pequeñas alturas, en este caso una alcantarilla de cajón de varias celdas o

aberturas será la indicada.

Las alcantarillas de cajón son las más populares debido a la simplicidad de su

construcción son adecuadas cuando trabajan bajo condiciones de comprensión

moderada o rellenos muy bajos.

Las alcantarillas de varias celdas se adaptan a rellenos moderados y a largos

cursos de agua, son ventajosas cuando la pendiente del terreno es fuerte y la

altura del relleno está restringida.

2.8.5.3 Pendiente crítica en alcantarillas.

La pendiente crítica está en función de: caudal unitario, profundidad crítica,

velocidad crítica, área crítica perímetro mojado y radio hidráulico.

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La fórmula que permite obtener la pendiente crítica es:

La pendiente ideal de una alcantarilla es la que no ocasiona sedimento ni

velocidad excesiva y además evita la erosión.

2.8.5.4 Área de la sección de una alcantarilla.

Para calcular el área de la sección de la alcantarilla podemos mencionar los

siguientes métodos:

Inspección de estructuras viejas existentes aguas arriba o aguas abajo.

Uso de fórmulas empíricas para determinar directamente el tamaño de la

sección requerida.

Uso de fórmulas para hallar la cantidad de agua que llega a la alcantarilla,

empleando luego una segunda fórmula para determinar el tamaño

adecuado para descargar dicho caudal.

Podemos dar a conocer la fórmula de Talbot, es la fórmula más utilizada:

Donde:

A = Área libre del tubo en m2

M = Área que se desea evacuar en Ha.

C = Coeficiente que depende del entorno de la cuenca.

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2.8.6 Cunetas.

Las cunetas son canales abiertos que sirven para interceptar el agua superficial

que proviene de la plataforma y de los taludes, cuando existen cortes. Las aguas

que fluyen por las zanjas se descargan en los canales de desviación, los cuales se

prolongan a lo largo de los taludes del terraplén.

Existen varios tipos de cunetas, pero en carreteras las más recomendables son las

cunetas triangulares y trapezoidales.

Las trapezoidales permiten un mantenimiento y limpiado más fácil y rápido.

Figura 27 - Secciones de cunetas más usadas.

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2.8.3.1 Cunetas para protección de terraplén.

Las cunetas para la protección de terraplenes son similares a las de protección de

corte; tienen como objetivo interceptar las aguas que escurren por la superficie

del terreno impidiendo de esta manera que afecten al pie del talud del terraplén.

Asimismo tienen la finalidad de recibir las aguas de las zanjas y cunetas de corte,

conduciéndolas con seguridad a un dispositivo de transporte de aguas. Las

cunetas de protección de terraplén deben ser localizadas al pie del talud del

terraplén a una distancia aproximada de 2 a 3 metros.

2.8.3.2 Cunetas de corte y terraplén.

Las cunetas de corte y terraplén tienen como objetivo captar las aguas que se

precipitan sobre la plataforma y taludes de corte para conducirlas

longitudinalmente por la carretera.

Las cunetas de corte conducen el agua hasta el punto de transición entre el corte

y el terraplén, de modo de permitir la salida lateral hacia el terreno natural o hacia

los drenajes en el terraplén, o entrar a la caja colectora de un drenaje transversal

de la carretera.

2.9 PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DEL PAQUETE ESTRUCTURAL.

2.9.1 Pavimentos para tránsito vehicular.

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Existen dos tipos de pavimentos, los rígidos y los flexibles. La idea básica en la

construcción de un camino para uso bajo cualquier condición climática, es la

preparación de una subrasante o fundación conveniente, proveer el drenaje

necesario y construir un pavimento que:

Tenga un espesor total y una resistencia interna suficiente para soportar las

cargas del tránsito esperado.

Impida la penetración o acumulación interna de la humedad.

Disponga de una superficie de rodamiento lisa, resistente al deslizamiento y

resistente al uso, distorsión y deterioro provocado por agentes climáticos y

substancias químicas para evitar el congelamiento.

La función estructural de un pavimento es soportar las cargas de las ruedas en su

superficie, transferir y distribuir dichas cargas a la subrasante sin sobrepasar la

resistencia de la misma ni la resistencia interna del pavimento.

La siguiente figura muestra la carga de una rueda W, que es transmitida a la

superficie del pavimento a través del neumático como una presión vertical

aproximadamente uniforme, Po. El pavimento distribuye la carga de la rueda a la

subrasante de manera tal que la presión máxima sobre ésta es solamente P1.

Mediante una selección adecuada de materiales y con un espesor de pavimento

apropiado, P1 será suficientemente pequeña para ser soportada fácilmente por la

subrasante.

Figura 28 - Transferencia de cargas al pavimento.

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2.9.2 Pavimento flexible.

Figura 29 - Componentes de un paquete estructural.

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DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Fuente: Elaboración Propia.

El pavimento flexible es la estructura de las carreteras constituida por un conjunto

de capas superpuestas, relativamente horizontales y de varios centímetros de

espesor, formadas por materiales de diferentes características de textura, espesor

y resistencia, los mismos que están adecuadamente compactados por capas. Su

característica principal es que la capa de rodadura, por donde circulan los

vehículos, está compuesta principalmente por un material asfáltico.

2.9.3 Subrasante natural.

Es aquel terreno que sirve de cimiento al paquete estructural, es la que soporta

últimamente las cargas. La constituyen los terraplenes conformados con

materiales, de corte o de préstamo, y las secciones de corte en terreno natural.

El paquete estructural se construye sobre el terreno de fundación, por tanto su

capacidad soporte, particularmente en la parte superior, es determinante para el

espesor de los pavimentos.

Cuando el terreno de fundación está constituido por limos o arcillas altamente

comprensibles, la falta de resistencia es particularmente crítica y la obra vial

exigirá estructuras de pavimento relativamente altas. Las arenas o limos muy

sueltos pueden plantear, además problemas de erosión. Los suelos granulares,

por lo general, tienen excelente capacidad de soporte y características de

comprensibilidad que no provocan problemas de asentamientos.

De su capacidad de soporte depende, en gran parte, el espesor que debe tener un

pavimento, sea este flexible o rígido. Si el terreno de fundación es pésimo, debe

desecharse ese material y sustituirse por otro de mejor calidad.

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Si el terreno de fundación es malo y se halla formado por un suelo fino, limoso o

arcilloso, susceptible de saturación, habrá de colocarse una sub base granular de

material seleccionado antes de poner la base y la capa de rodamiento.

Si el terreno de fundación es regular o bueno y está formado por un suelo bien

graduado que no ofrece peligro de saturación, o por un material de granulometría

gruesa, posiblemente no se requerirá la capa de sub base.

Finalmente, sin el terreno de fundación es excelente; es decir, que tiene un valor

soporte elevado y no existe. Además, la posibilidad que se sature de agua,

bastaría colocar encima la capa de rodamiento.

2.9.3.1 Determinación del C.B.R. de diseño de la subrasante.

Después que los valores de C.B.R. son determinados en laboratorio por

agrupación para cada suelo, se procede a determinar el valor de la Resistencia de

la Subrasante. La designación del Valor de la Resistencia de la Subrasante

(C.B.R.), es definida como el valor de resistencia al 90% de todos los valores de

los ensayos acumulados.

Tabla 19 - Clasificación general y usos del suelo de acuerdo al C.B.R.

CBR Clasificación general Usos Clasificación AASHTO

0 – 3 Muy Pobre Subrasante A5, A6, A7

3 – 7 Pobre a Regular Subrasante A4, A5, A6, A7

7 – 20 Regular Subbase A2, A4, A6, A7

20 – 50 Bueno Base, Subbase A1b, A2-5, A3, A2-6

˃ 50 Excelente Base A1-a, A2-4, A3

Fuente: AASHTO.

Tabla 20 - Clasificación de acuerdo al C.B.R.

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CBR CLASIFICACIÓN

0 – 5 Subrasante muy mala

5 – 10 Subrasante mala

10 – 20 Subrasante regular a buena

20 – 30 Subrasante muy buena

30 – 50 Subbase buena

50 – 80 Base buena

80 – 100 Base muy buena

Fuente: AASHTO.

2.9.3.2 Mejoramiento de la subrazante.

El algunas ocasiones el terreno de cimentación no será bueno para soportar a las

vías terrestres y las cargas a las que pueda ser sometido, entonces se deberá

realizar un mejoramiento del suelo para aumentar sus propiedades mecánicas de

resistencia y comprensibilidad. Los principales métodos son los siguientes:

Suelo - agregado.

Suelo - cal.

Suelo – cemento.

Suelo – sal.

Suelo – asfalto.

Suelo – aditivo químico.

2.9.3.3 Función de las capas base y sub base.

El propósito de las capas base y sub base es el de distribuir las cargas del tránsito

sobre la subrasante o fundación; para satisfacer este propósito, bases y sub bases

deben ser construidas con propiedades de resistencia interna necesarias.

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2.9.4 Capa sub base.

Son capas de material granular seleccionado que se coloca encima de la

subrasante y tienen por objeto:

Incrementar la capacidad soporte del pavimento.

Servir de capa drenante del pavimento.

Controlar y eliminar en lo posible los cambios de volumen, elasticidad y

plasticidad perjudiciales que podría tener la subrasante.

Controlar la ascensión capilar del agua proveniente de las napas freáticas

cercanas o de otras fuentes protegiendo al pavimento de hinchamientos

que se producen por efectos de las heladas.

El material de sub base debe ser granular seleccionado gradacionalmente y tener

mayor capacidad soporte que el suelo de fundación compactado (Subrasante).

2.9.5 Capa Base.

Son capas que tienen la finalidad de absorber los esfuerzos transmitidos por las

cargas de los vehículos, además uniformemente los esfuerzos a la sub base y

subrasante, incrementando la capacidad soporte del pavimento.

Las Capas Bases deben ser de materiales granulares triturados o semi triturados

del Tipo A-1 procedentes de ríos o canteras, o bien formadas por mezclas de

suelos con materiales bituminosos, cemento Portland u otro material ligante.

2.9.6 Carpeta asfáltica.

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La carpeta de rodadura consistirá en la construcción de una carpeta asfáltica

preparada en caliente y en planta, la cual será colocada sobre la capa base

granular, es la encargada de cumplir tres misiones esenciales:

Proporcionar una textura segura y adecuada para el movimiento de los

vehículos Sobre esa rugosidad radica la resistencia al deslizamiento, y, por

lo tanto, la seguridad frente a muchos accidentes.

Misión resistente de protección de todo el conjunto del pavimento ante las

cargas de los vehículos que se aplican directamente, sufriendo no sólo por

el paso de los mismos sino por todos los esfuerzos tangenciales, succiones.

Impermeabilidad adecuada y drenaje superficial.

2.9.6.1 Materiales para carpetas asfálticas.

Agregado grueso: Se compondrá de piedras o gravas trituradas, sus partículas

serán duras o compactas, debe ser limpio, carente de contenido de arcilla y

materia orgánica, el porcentaje del Desgaste de Los Ángeles menor al 40%,

presentar un índice laminar menor a 35%, la resistencia a los sulfatos Na2SO4

menor a 9% y la adherencia (al asfalto) mayor al 95%.

Agregado fino: Material que pasa la malla No 8 serán arenas naturales y

trituradas, no deben contener arcilla ni materia orgánica, los granos deben ser

compactos, el porcentaje del Desgaste Los Ángeles menor al 40%.

Filler mineral: Serán partículas inorgánicas muy finas, de origen mineral (polvo de

trituración) o cemento Portland.

2.9.7 Método de diseño AASTHO-97.

Para poder realizar el cálculo del paquete estructural por el método AASTHO-97

es necesario tener las siguientes consideraciones:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 139: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Se debe conocer el C.B.R. de la subrasante, sub base y base.

La estabilidad Marshall de la capa de rodadura.

De los tres (3) espesores del pavimento, dos (2) son preestablecidos y el

tercero se calcula.

Se debe tener un buen control de tráfico, en porcentaje de livianos,

medianos y pesados y transformar sus cargas a Ejes Equivalentes de carga

patrón.

El Factor Regional R debe ser conocido.

Los coeficientes de drenaje m2 y m3.

Como primer paso, se utiliza el valor del C.B.R. de la subrasante, calculado

previamente, para la determinación del valor soporte del suelo (S), mediante el

uso de la tabla indicada.

Una vez encontrado el valor soporte (S), y con el dato de los equivalentes (EE), y

el valor regional (R), entramos a la tabla respectiva, para encontrar el SN,

(Número estructural pesado). Los coeficientes a1, a2, a3, se hallarán utilizando

los datos de la Estabilidad Marshall en lbs. Dato correspondiente a la carpeta

asfáltica, para a1, a2, a3. Cada uno de los coeficientes se determinará de los

gráficos correspondientes. Al tener fijados los espesores D1 y D2de la carpeta

asfáltica y de la capa Base respectivamente se hallará D3 correspondiente a la

capa Sub base, utilizando la ecuación que a continuación se muestra dejando la

variable requerida.

SN = Número Estructural.

a1, a2, a3 = Coeficientes.

D1 = Espesor carpeta asfáltica.

D2 = Espesor de la capa Base.

D3| = Espesor capa Sub base.

M1 y m2 = coeficiente de drenaje.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 140: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.9.7.1 Drenaje.

La humedad tiene una gran influencia sobre las propiedades de los materiales

que constituyen el Paquete Estructural, se debe tratar de reducir o eliminar el agua

en los Pavimentos.

El método de la AASHTO propone la utilización de coeficientes modificados para

las capas de pavimento, en función de las características de drenaje de los

materiales. Para eso, la calidad del drenaje es definida en función del tiempo

exigido para la remoción del agua del pavimento.

Tabla21 - Calidad de drenaje en pavimentos flexibles.

Calidad de Drenaje Agua removida en:

Excelente ½ día

Bueno 1 día

Regular 1 semana

Pobre 1 mes

Muy pobre nunca

Tabla 22 -Tiempo requerido para drenar la capa base.

Calidad de Drenaje 50% de saturación en: 80% de saturación en:

Excelente 2 horas 2 horas

Bueno 1 día 2 – 5 horas

Regular 1 semana 5 – 10 horas

Pobre 1 mes Más de 10 horas

Muy pobre El agua no drenada Mucho más de 10 horas

Fuente: AASHTO.

Tabla 23 - Coeficiente de drenaje para pavimentos flexibles.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 141: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Calidad de Drenaje

% Tiempo en que el pavimento está

expuesto

a niveles de % h próximos a la saturación

< 1 % 1 – 5 % 5 – 25 % ˃ 25 %

Excelente 1.40 – 1.35 1.35 – 1.30 1.30 – 1.20 1.2

Bueno 1.35 – 1.25 1.25 – 1.15 1.15 – 1.00 1

Regular 1.25 – 1.15 1.15 – 1.05 1.00 – 0.80 0.8

Pobre 1.15 – 1.05 1.05 – 0.80 0.80 – 0.60 0.6

Muy pobre 1. 05 – 0.95 0.95 – 0.75 0.75 – 0.40 0.4

Fuente: AASHTO.

2.9.7.2 Serviciabilidad.

El índice de serviciabilidad (PSI), puede ser definido como una evaluación de la

situación de un pavimento y su comportamiento, bajo cualquier condición

climática. Dicha medida varía dentro de la escala de 0 a 5, siendo que el valor 5

representa el mejor índice de serviciabilidad posible.

La serviciabilidad de un pavimento se define como la capacidad de servir al tipo de

tránsito para el cual ha sido diseñado, así se tiene el índice de Serviciabilidad

(PSI), en el diseño de pavimentos flexible se toma en cuenta la pérdida de

Serviciabilidad (ΔPSI).

Tabla 24 - Serviciabilidad.

PSI Condición

0 a 1 Muy pobre

1 a 2 Pobre

2 a 3 Regular

3 a 4 Bueno

4 a 5 Excelente

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 142: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Fuente: AASHTO.

Serviciabilidad inicial:

Po = 4.2 o más para pavimentos flexibles.

Serviciabilidad final (PSI):

P1 = 2.5 o más para caminos muy importantes.

P1 = 2.0 o más para caminos de menor tránsito.

2.9.7.3 Confiabilidad.

Es la probabilidad de que el sistema estructural no se deteriore dentro de una vida

útil bajo las condiciones (medio ambiente) que tienen lugar en ese lapso.

Tabla 25 - Niveles de confiabilidad.

Tipo de caminoConfiabilidad recomendada

Zona urbana Zona rural

Rutas interestatales y

autopistas.85 – 99.9 80 – 99.9

Arterias principales. 80 – 99 75 – 99

Colectoras 80 – 95 75 – 95

Locales 50 – 80 50 -80

Fuente: AASHTO.

2.9.7.4 Desviación estándar (SO).

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 143: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

La desviación estándar es una medida del desvío de los datos con respecto al

valor medio cuando menor sea el desvío estándar, los datos medios estarán más

próximos al valor medio.

Tabla 26 - Desviación estándar.

Condiciones de diseño Desviación estándar

Variación en la predicción del

comportamiento

del pavimento sin errores en el tránsito.

0.34 (Pav. Rígido)

0.44 (Pav. Flexible)

Variación en la predicción del

comportamiento

del pavimento con errores en el tránsito.

0.39 (Pav. Rígido)

0.49 (Pav. Flexible)

Tabla 27 - Determinación de los espesores mínimos de concreto asfáltico y base granular.

Nº de ESALs Capa de rodadura Capa base

< de 50000 2.5 cm. 10.0 cm.

50000 – 150000 5.0 cm 10.0 cm

150000 – 500000 2.5” 6.5 cm. 4” 10.0 cm.

500000 – 2000000 7.5 cm. 15.0 cm.

200000 – 7000000 9.0 cm. 15.0 cm.

˃ 7000000 10.0 cm 15.0 cm.

Variables de entrada a los ábacos:

Ejes equivalentes (W18) a lo largo de la vida del pavimento.

Confiabilidad.

Desviación estándar de todas las variables (So).

Módulo Resiliente efectivo (que tenga en cuenta las variables a lo largo del

año) de la subrasante (MR).

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 144: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Pérdida de serviciabilidad (ΔPSI).

La ecuación base que liga el Número Estructural (SN), con los espesores de capa

es:

Donde:

ai = Coeficiente de la capa i.

mi = Coeficiente de drenaje de la capa i.

Di = Espesor de la capa i (pul.)

Espesores mínimos los Módulos Resilientes de cada capa (Concreto Asfalto en

caliente, Base granular semitriturada y Sub base granular seleccionada).

Para determinar el posesor D1 de la capa de concreto asfáltico se asume un MR

igual al de la Base y así se obtiene el SN, que debe ser absorbido por el Concreto

Asfáltico.

Usando el ábaco para cada estrato, se calcula utilizando el MR del estrato inferior.

Se adopta un espesor , ligeramente mayor y el número estructural absorbido

por esta capa es:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 145: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Para determinar el espesor mínimo de la base, se entra al ábaco, con el MR de sub

base y entonces se obtiene el SN2 a ser absorbido por el concreto asfáltico y base.

Así:

Se adopta un espesor ligeramente mayor , y el número estructural absorbido

será:

Por último para la sub base se entra en MR correspondiente a subrasante y se

obtiene SN3 = SN para todo el paquete estructural ya calculado. En este caso el

espesor es:

Se adopta un espesor ligeramente mayor y se obtiene el número estructural

absorbido por la sub base:

Para verificación:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 146: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.10 PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA SEÑALIZACION VIAL.

El manual técnico de dispositivos de control de tránsito presentado por la A.B.C.,

evalúa las señales y la ubicación de las mismas, de acuerdo a la categoría de la

carretera con el propósito de que se puedan cumplir los siguientes requisitos

fundamentales: Claridad, Sencillez, Precisión y Universalidad. La señalización es

el idioma que la vía emplea para comunicarse con sus usuarios.

2.10.1 Señales de tránsito y su función.

Son los dispositivos físicos o marcas especiales, que indican la forma correcta

como deben circular los usuarios de las calles y carreteas. Su función es indicar al

usuario de las vías las precauciones que deben tener en cuenta, las limitaciones

que gobiernan el tramo de circulación y las informaciones estrictamente

necesarias, dadas las condiciones específicas de la vía.

2.10.2 Visibilidad de las señales de tránsito.

Las señales de tránsito deben ser reflectivas o estar convenientemente

iluminadas, para garantizar su visibilidad en las horas de la oscuridad. La

reflectividad se consigue cubriendo las señales con pinturas o materiales

adecuados que reflejen las luces de los vehículos sin deslumbrar al conductor.

2.10.3 Clasificación de la señalización de tránsito.

Señales de Balizamiento: Elementos que indican el avance del kilometraje

en una vía.

Señales Verticales: Son dispositivos instalados a los lados o sobre un

camino, presentando letreros que alertan al usuario. Pueden ser

informativas, preventivas o reglamentarias.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 147: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Señales Horizontales: Corresponden a líneas, símbolos, letras u otras tales

como tachas y tachones ubicadas sobre la superficie de la calzada.

2.10.3.1 Señalización vertical.Las señales verticales son placas fijadas en postes o estructuras instaladas sobre

la vía o adyacentes a ella, que mediante símbolos o leyendas determinadas

cumplen la función de prevenir a los usuarios sobre la existencia de peligros y su

naturaleza, reglamentar las prohibiciones o restricciones respecto del uso de las

vías, así como brindar la información necesaria para guiar a los usuarios de las

mismas.

2.10.3.2 Señales preventivas.

Figura 30 - Ejemplos de algunas señales preventivas.

Fuente: Manual técnico de dispositivos de control de tránsito – A.B.C. 2007.

Tienen como propósito advertir a los usuarios la existencia y naturaleza de riesgos

y/o situaciones imprevistas presentes en la vía o en sus zonas adyacentes, ya sea

en forma permanente o temporal.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 148: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

2.10.3.3 Señales de prohibición o restricción.

Tienen por finalidad notificar a los usuarios de las vías las prioridades en el uso de

las mismas, así como las prohibiciones, restricciones y autorizaciones existentes.

Su trasgresión constituye infracción a las normas del tránsito.

Figura 31 - Ejemplos de algunas señales de restricción.

Fuente: Manual técnico de dispositivos de control de tránsito – A.B.C. 2007.

2.10.3.4 Señales informativas.

Las señales informativas tienen como propósito orientar y guiar a los usuarios del

sistema vial, entregándoles información necesaria cuanto se refiere a la

identificación de localidades, destinos, direcciones, sitios de interés especial,

intersecciones, prestación de servicios personales o automotores , etc. para que

puedan llegar a sus destinos de la forma más segura, simple y directa posible. Se

clasifican en:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 149: Diseño Geometrico

DISEÑÓ DE UNA CARRETERA PROYECTO DE CURSO

Señales de destino.

Señales previas.

Señales confirmativas.

Señales de ruta.

Poste de kilometraje.

Señales de información general.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 150: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Figura 32 - Ejemplos de algunas señales informativas.

Fuente: Manual técnico de dispositivos de control de tránsito – A.B.C. 2007.

2.10.3.5 Ubicación de las señales verticales.

Dependerá a la distancia, medida desde el borde de la calzada, a la cual será instalada.

Para esto, es importante tener presente que el conductor de un vehículo tiene una

visibilidad en la forma de un cono de proyección, el que se abre en un ángulo de

alrededor de 10º con respecto a su eje visual. Por lo tanto, se deberá asegurar que la

señal quedará instalada en esa zona.

Tabla 28 - Ubicación transversal de señales verticales – Distancia y altura.

TIPO DE VÍAA (m) H (m)

Mínimo Mínimo Máximo

Carreteras 2.0 1.5 2.2

Caminos 1.5 1.5 2.2

Vías Urbanas 0.6 2.0 2.2

Fuente: Manual técnico de dispositivos de control de tránsito – A.B.C. 2007

Figura 33 - Ubicación transversal de señales verticales – Distancia y altura.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 151: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Fuente: Manual técnico de dispositivos de control de tránsito – A.B.C. 2007.

La norma entrega distancias mínimas de separación entre diferentes tipos de señales,

con la finalidad que el conductor del vehículo cuente con el tiempo suficiente para

efectuar las maniobras adecuadas.

Tabla 29 - Distancia mínima (metros) entre señales verticales.

ORDEN EN QUE EL CONDUCTOR VERÁ LAS SEÑALESVelocidad (km/h)

80-60 50-30

Reglamentaria ó Advertencia Reglamentaria ó

Advertencia30 20

Reglamentaria ó Advertencia Informativa 60 40

Informativa Reglamentaria ó Advertencia 40 30

Informativa Informativa 70 50

Fuente: Manual técnico de dispositivos de control de tránsito – A.B.C. 2007.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 152: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

2.10.4 Señalización Horizontal.

Las señales horizontales o demarcaciones, son marcas o elementos instalados sobre el

pavimento, que mediante el uso de símbolos y leyendas determinadas cumplen la

función de ordenar y regular el uso de la calzada. La demarcación mediante líneas de

pista, de eje y de borde otorga un mensaje continuo al usuario, definiendo

inequívocamente el espacio por el cual debe circular.

2.10.4.1 Clasificación funcional de la señalización horizontal.

Líneas Longitudinales: Se emplean para delimitar pistas y calzadas; para

indicar zonas con y sin prohibición de adelantar; zonas con prohibición de

estacionar; y para delimitar pistas de uso exclusivo de determinados tipos de

vehículos, por ejemplo, pistas exclusivas de bicicletas o buses.

Líneas Transversales: Tienen la función de definir puntos de detención y/o

sendas de cruce de peatones y ciclistas, pueden ser de dos tipos; Líneas de

Detención y Líneas de Cruce.

Símbolos y Leyendas: Se emplean para indicar al conductor maniobras

permitidas, regular la circulación y advertir sobre peligros. Se incluyen en este

tipo de demarcación flechas, señales como CEDA EL PASO y PARE y leyendas

como LENTO, entre otras.

Otras demarcaciones: Corresponden a demarcaciones como achurados,

demarcaciones de tránsito divergente y convergente, distanciadotes, etc. En este

caso no es posible agruparlas por sus características geométricas, dado a que

ninguna de sus formas o líneas predomina sobre las otras.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 153: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

2.10.4.2 Color de señales horizontales.

Demarcaciones planas.

- Amarillo: El color amarillo define la separación de corrientes de tránsito de

sentido opuesto en caminos de doble sentido con calzadas de uno o

varios carriles y líneas de barrera. Este color se utiliza también en las islas

divisorias y en las marcas para prevenir el bloqueo de una intersección.

- Blanco: El blanco define la separación entre tránsito en el mismo sentido y

la demarcación de borde de calzada, pasos peatonales y espacios de

estacionamiento. Las flechas, símbolos y letras serán de color blanco.

Demarcaciones elevadas.

Las demarcaciones elevadas (tachas) pueden ser blancas, amarillas o rojas, debiendo

coincidir el color de la superficie o lámina retrorreflectante con el del cuerpo del

elemento que la contiene, con la excepción de las tachas bicolor. Se utiliza el blanco

para indicar líneas que pueden ser traspasadas, el amarillo para señalar líneas que no

pueden ser traspasadas.

3.1 CARACTERÍSTICAS DEL TRAMO.

La carretera objeto del presente estudio pertenece a la ruta D675 de la red vial

Departamental de Oruro.

El punto de inicio del trazo actual, está ubicado a la salida de la población de Quillacas,

para continuar hasta la población de Pampa Aullagas. Este recorrido se realiza sobre

una zona ondulada; partiendo con una cota de 3804 m.s.n.m. en el kilometro cero, y

llegando a 3751 m.s.n.m. al ingreso de la población de Pampa Aullagas.

El área de influencia del proyecto involucra a los Municipios Santuario de Quillacas y

Pampa Aullagas en forma directa que se encuentran según el Instituto Geográfico

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 154: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Militar en las cartas Nº 6136 (II) y 6236 (III). El área de influencia del presente proyecto

se encuentra entre las coordenadas 19º 34’ 60” de Latitud sud y 67º 19’ 59” de Longitud

oeste.

La actual carretera tiene una superficie ripiada, con un ancho de carretera variada; de 4

a 5 metros.

3.1.1 Información general del proyecto.

3.1.1.1 Ubicación geográfica de los municipios.

Las poblaciones de Quillacas y Pampa Aullagas se encuentran entre las provincias de

Eduardo Avaroa – Ladislau Cabrera, que se encuentran ubicadas en la ciudad de

Oruro, se la considera una zona llana transitada durante todas las épocas del año.

Actualmente este tramo parte de Quillacas con la cota inicial de (0+000), termina en la

población de Pampa Aullagas que es la cota (12+691).

3.1.1.2 Limites territoriales.

El Municipio de Santuario de Quillacas limita:

Al Norte con el Municipio de Santiago de Huari.

Al Sur con el Municipio con el Departamento de Potosí.

Al Este con el Municipio de Santiago de Huari

Al Oeste con el Municipio de Pampa Aullagas.

El Municipio de Pampa Aullagas limita:

Al Norte con el Municipio Santiago de Andamarca.

Al Sud con el Departamento de Potosí.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 155: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Al Este con el Municipio de Santuario de Quillacas y el Lago Poopó.

Al Oeste con el Municipio de Salinas de García Mendoza.

3.1.1.3 Extensión territorial.

Las extensiones de las Provincias y Municipios del área de influencia del proyecto se

aprecian en el siguiente cuadro:

Tabla 30 - Distancia mínima (metros) entre señales verticales.

Departamento - Provincia -

Municipio

Extensión

Km2

Departamento de Oruro 53.588

Provincia Eduardo Avaroa 4015

Municipio S. de Quillacas 2.059

Provincia Ladislao Cabrera 8.818

Municipio de Pampa Aullagas 1.224

Fuente: I.N.E. Censo de Población y Vivienda 2001

3.1.1.4 Altura.

Tabla 31 – Alturas de los municipios.

MUNICIPIOS ALTITUDES M.S.N.M.

Pampa Aullagas 3.665

Santuario de Quillacas 3.680 a 4.400

Fuente: Instituto Geográfico Militar

3.1.2 Aspectos Socio Culturales.

3.1.2.1 Demografía.

Con respecto a la población rural se evidencia que el Departamento de Oruro en el

periodo 1,976 – 1,992, sufrió una reducción a una tasa anual negativa de 1.6 %, estas

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 156: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

cifras muestran claramente el fenómeno migratorio de la población rural hacia la capital

de Departamento y a otras ciudades grandes del país. Como consecuencia de los

problemas económicos insostenibles en esas áreas producto de consecutivas sequías

en algunas Provincias, la drástica disminución de la explotación minera y falta de

programas de apoyo al desarrollo de la región. Si tomamos en cuenta las tasas de

crecimiento de 1,950 – 1,976 vemos que estas son mayores al periodo 1,992 – 2,001.

Población del Municipio Santuario de Quillacas.

Tabla 32 – Población del municipio de Quillacas

DISTRITOS CANTONES

HABITANTES

INE – 1.992

HABITANTES

INE – 2.001

Distrito

Administrativo

1. S. de

Quillacas

804 1.174

Distrito I 2. Sevaruyo 724 1.056

Distrito I 3. Soraya 737 1.075

TOTAL 2.265 3.305

Fuente: INE – Censo 1992 -2001

Población del Municipio de Pampa Aullagas.

Tabla 33 – Población del municipio de Pampa Aullagas

DISTRITOS CANTONES

HABITANTES

INE – 1.992

HABITANTES

INE – 2.001

Sin Distritos

municipales

1. Pampa

Aullagas

1.211 2.249

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 157: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Sin Distritos 2. Bengal Vinto 221 410

3. Ichalula 170 316

TOTAL 1.602 2.975

Fuente: INE – Censo 1992 -2001

3.1.2.2 Población por Sexo.

La población registrada en la zona por sexo, se muestra en el siguiente cuadro:

Municipio Santuario de Quillacas, Población Total por Sexo.

Tabla 34 – Población total por sexo municipio de Quillacas.

DISTRITOS CANTONES Hombres Mujeres Total

Distrito

Administrativo

1. S. de

Quillacas

616 558 1.174

Distrito I 2. Sevaruyo 554 502 1.056

Distrito I 3. Soraga 565 510 1.075

TOTAL 1.735 1.570 3.305

Fuente: I.N.E. Censo Nacional de Población y Vivienda 2001

Municipio de Pampa Aullagas, Población Total por Sexo.

Tabla 35 – Población total por sexo municipio de Pampa Aullagas

DISTRITOS CANTONESHombre

sMujeres Total

Sin Distritos

municipal

1. Pampa

Aullagas

1.166 1.083 2.249

Sin Distritos 2. Bengal Vinto 213 197 410

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 158: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3. Ichalula 164 152 316

TOTAL 1.543 1.432 2.975

Fuente: I.N.E. Censo Nacional de Población y Vivienda 2001

Distribución de la Población por el Área de Residencia.

Tabla 36 - Distancia mínima (metros) entre señales verticales.

MunicipioPoblación

Urbana

Población

Rural

Población

Total

Santuario de Quillacas 0.00 100.00 100.00

Pampa Aullagas 0.00 100.00 100.00

Fuente: INE Censo de población y vivienda 2001

En el Municipio Santuario de Quillacas el 52.50 % son varones, mientras que el 47.50

% son de sexo femenino, en el Municipio de Pampa Aullagas el 51.87 % son varones

mientras que el 48.13 son mujeres, demostrando que en cada municipio existe una

diferencia mínima entre hombres y mujeres.

La tasa de crecimiento que se tiene según el censo de población y vivienda del 2001 se

la mostrara en el siguiente cuadro.

Tasa de Crecimiento Ínter Censal – en Porcentaje.

Tabla 37 – Tasa de crecimiento

Municipio Tasa de crecimiento

Santuario de Quillacas 4.08

Pampa Aullagas 6.69

Área de Influencia 5.38

Fuente: INE Censo de población y vivienda 2001

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 159: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Datos de crecimientos estimados en las poblaciones de Quillacas y Pampa Aullagas.

Tabla 38 – Tasa de crecimiento estimado

DEPARTAMENTO,

PROVINCIA Y

SECCIÓN DE

PROVINCIA

(MUNICIPIO)

2008 2009

Total Hombres Mujeres Total Hombres Mujeres

Segunda Sección -

Santuario de Quillacas 4.383 2.394 1.989 4.519 2.482 2.037

Segunda Sección -

Pampa Aullagas 4.727 2.613 2.114 5.001 2.789 2.212

Fuente: INE Censo de población y vivienda 2001

3.1.2.3 Esperanza de vida.

La esperanza de vida al nacer del Municipio Santuario de Quillacas es 48.95 años y del

Municipio de Pampa Aullagas 58.08 años, estos indicadores están por debajo del

indicador nacional con 60 años de vida en promedio.

3.1.2.4 Densidad Poblacional.

Tabla 39 – Densidad poblacional.

Departamento Provincia MunicipioHabitante

s por Km2

ORURO

EDUARDO AVAROASantuario de

Quillacas6.89

LADISLAO CABRERAPampa

Aullagas1.33

PROMEDIO 4.11

Fuente: INE Censo de población y vivienda 2001

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 160: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Según datos del censo del 2,001 la densidad poblacional del Departamento de Oruro es

7,3 habitantes por kilómetro cuadrado. Mientras que la densidad poblacional del área de

influencia, en promedio es 4,11 habitantes por kilómetro cuadrado.

3.1.2.5 Dinámica Poblacional.

En la zona existe una dinámica poblacional, mayor en porcentaje de la migración ya sea

temporal o permanente que la inmigración, esto debido a los factores socioeconómicos,

como la debilidad del aparato productivo, no existen actividades económicas

diversificadas para la aceptación de mano de obra rural que tiene como resultado la

migración hacia otros departamentos y países.

Debido a que en la zona existen instituciones de desarrollo, especialmente no

gubernamentales, con oficinas centrales en Oruro, La Paz, Cochabamba y Potosí, su

personal especialmente el técnico o profesional, vienen temporalmente de La Paz,

Oruro, Cochabamba, Potosí y del extranjero. El tiempo de su estadía en la zona es

variable y difícil de ser cuantificado. Otra razón para la existencia de migración temporal

es de los trabajadores, técnicos o profesionales que prestan sus servicios en

instituciones públicas.

La zona se presenta pocos casos de inmigración definitiva, los casos aislados son

aquellos que se quedaron por la seguridad de trabajo.

Tabla 40 – Imigración de los municipios

Destino más frecuenteHombres

%

Mujeres

%

Cochabamba – Chapare 38.76 22.66

Santa Cruz 7.06 21.48

La Paz 9.68 15.17

Oruro 7.47 9.21

Potosí 8.30 5.47

Sucre 7.90 7.00

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 161: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Otros Lugares 19.92 19.00

Fuente: PDMs de los Municipios del área de influencia

3.1.2.6 Base cultural de la Población e idiomas.

Los municipios de Quillacas y Pampa Aullagas, con mayor población indígena, está

constituida mayormente por inmigrantes aymaras. La población es de origen aymara y

los idiomas predominantes son el aymara y el castellano.

3.1.2.7 Educación.

La educación en la región es deficiente, con poca cobertura, insuficiente infraestructura,

escaso equipo técnico, inadecuados servicios básicos que tienden a disminuir la calidad

educativa para incrementar el analfabetismo y la deserción escolar.

La cobertura educacional es mínima porque solo existen centros de enseñanza en las

capitales de los municipios y en algunos cantones importantes, es por ello que la

población escolar tiene que recorrer grandes distancias hacia las unidades educativas

para recibir educación.

Tabla 41 – Educación de la región.

Departamento

Provincia

Sección

Municipal

Total Área urbana Área rural

To

tal(1

)

Ho

mb

res

Mu

jere

s

To

tal

Ho

mb

res

Mu

jere

s

To

tal

Ho

mb

res

Mu

jere

s

Total Oruro 83.33 84.68 81.92 85.12 85.71 84.51 80.23 82.96 77.23

Provincia

Eduardo

Avaroa

77.16 78.40 75.72 80.55 74.64 87.36 75.29 80.48 69.29

Segunda

Sección S. de

Quillacas

83.81 87.77 79.22 83.81 87.77 79.22

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 162: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Provincia

Ladislao

Cabrera

81.90 85.95 77.83 81.90 85.95 77.83

Segunda

Sección Pampa

A.

81.95 86.27 77.46 81.95 86.27 77.46

Fuente: I.N.E. Censo de Población y Vivienda 2001

La zona de influencia tiene una tasa de asistencia escolar de 82.85 %, siendo este

indicador alto que sobrepasa el 50 %, por lo cual no existe un déficit de estudiantes en

los centros de enseñanza.

La tasa más baja de asistencia escolar se da por las mujeres, tanto en el área urbana

como rural de un 69 % a 77 %, esto afirma que las mujeres dejan de estudiar por el

factor económico e idiosincrasia de la población.

En el año 2001 de la población masculina de 19 años o más de edad, 39,53 % tienen

nivel primario de instrucción, 32,07 secundaria, 21,12 % superior y 4,40 % ninguno. De

la población femenina el 40,86 % tiene nivel primaria, 22,33 % secundaria, 18,03 %

ninguno y 15,31 tiene nivel superior.

Ubicación y Distancia de los Establecimientos.

Los establecimientos en el área rural se ubican principalmente en las capitales de

cantón o en la capital del municipio, teniendo que recorrer los estudiantes de los

diferentes ranchos y ayllus distancias largas desde 4 a 10 kilómetros; esto se da porque

la dispersión poblacional que existe en la zona, siendo un aspecto negativo por lo cual

existe el abandono escolar.

Tasa de Analfabetismo - Municipios del Área de Influencia.

Tabla 42 – Tasa de analfabetismo.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 163: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Municipi

o

Tasa de

analfabetism

o

Tasa de asistencia

escolarNivel de

instrucción

bachiller ó

superior

Años

promedio

de

estudio

Total6-14

Años

15-

19

Años

Santuario

de

Quillacas

16.35 83.81 92.66 57.38 17.61 5.20

Pampa

Aullagas17.48 81.95 90.79 58.73 12.63 4.91

Fuente: INE Censo de población y vivienda 2001

3.1.2.8 Saneamiento Básico.

En la zona de influencia existe una carencia total de los servicios básicos, debido a la

crisis económica y la dispersión de las poblaciones que hace difícil implementar

proyectos de agua potable, energía eléctrica, saneamiento básico.

En síntesis, se observa que las poblaciones urbanas tienen un 20 % de acceso de los

servicios, pero en el área rural casi el 100 % de la población no cuenta con los servicios

básicos, el promedio total de la gente que no cuenta con los servicios básicos en la

zona de influencia es 84.88 %, esto se debe fundamentalmente a los escasos recursos

económicos de los Municipios

La disponibilidad de los servicios básicos como agua potable, alcantarillado, energía y

vivienda por su estructura institucional se detalla en el siguiente gráfico:

Disponibilidad de Servicios Básicos en la Vivienda de los Hogares

(En Porcentaje).

Tabla 43 – Saneamiento básico.

Municipio Total Agua de cañería Energía eléctrica Servicio

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 164: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

hogares

de red sanitario

Tiene No tiene Tiene No tiene TieneNo

tiene

Santuario

de Quillacas1.071 32.21 67.79 28.20 71.80 6.07 93.93

Pampa

Aullagas757 3.17 96.83 16.38 83.62 24.17 75.83

TOTAL 1,828

PROMEDIO 17.69 82.31 22.29 77.71 15.12 84.88

Fuente: INE Censo de población y vivienda 2001

El 33 % de la población del Municipio de Quillacas tiene el servicio de agua potable a

través de piletas públicas, siendo la dotación de agua insuficiente, posteriormente se

ampliara el sistema de agua potable que será ejecutada en la próxima gestión, mientras

que el Municipio de Pampa Aullagas cuenta con un sistema de red domiciliaria, pero

que se encuentra en desuso por problemas con la motobomba, en la actualidad se

consume agua de pozos, pero la comunidad de Ichalula cuenta con el servicio de agua

potable durante todo el día, la población de Bengal Vinto tiene un sistema de agua

potable domiciliaria y pública la que se encuentra inutilizada, debido a que las bombas

instaladas para el efecto se encuentran deterioradas.

La fuente de energía eléctrica para el Municipio de Quillacas y Pampa Aullagas es

vendida por la Empresa de Luz y Fuerza de Oruro, teniendo este servicio solo las

capitales de Municipio, por lo general los Cantones, Comunidades, Ranchos y Ayllus no

cuentan con este servicio.

Para uso doméstico se emplea gas licuado, (cocción de alimentos) el cual se alterna

con leña.

Una mayoría de las familias emplean la leña como principal fuente de energía (79.27

%). El 18.38 % de la población utiliza gas licuado, con una tendencia clara hacia la

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 165: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

sustitución de combustibles forestales por gas licuado, para el caso de las poblaciones

rurales el gas licuado es obtenido en los centros urbanos de Huari, Challapata y Oruro.

3.1.3 Transporte.

La vía terrestre es el único modo de transporte entre Quillacas hasta Pampa Aullagas;

por lo tanto la única alternativa para acceder de una localidad a otra lo constituye el

transporte terrestre.

El área de influencia tiene como sistema de transportes a los vehículos que transitan en

la vía y aquellos que realizan viajes inter provinciales y municipales, estos viajes se

efectúan en forma semanal tanto de ida como de vuelta.

las vías de acceso a la zona de influencia se describen por los siguientes tramos:

Tabla 44 – Redes viales cercanas.

RED VIAL ESTADO

Huari – Challapata – Potosí Asfaltado bueno

Huari – Challapata – Oruro – La Paz Asfaltado bueno

Huari – Sevaruyo – Uyuni – La Paz Regular de tierra

Huari – Quillacas Regular de tierra

Quillacas – Pampa Aullagas Regular de tierra

Quillacas – Cutimbora – Salinas Regular de tierra

Salinas – Salar de Uyuni Regular de tierra

Salinas – Salar de Coipasa Regular de tierra

Fuente: Elaboración propia en base a estudio de transportes

El servicio de transporte de pasajeros está cubierto por empresas privadas, transporte

asociado y libre. El servicio cuenta con buses de una capacidad hasta 52 asientos,

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 166: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

micros con capacidad de 35, mini buses con 16, vagonetas con 12 y autos con

capacidad de hasta 5 pasajeros.

En el área de influencia existe servicios ínter diarios de transporte que es de dos a tres

veces a la semana tanto de ida como de vuelta.

Los medios y frecuencias de viaje para el transporte de pasajeros se muestran en el

siguiente cuadro:

Tabla 45 – Servicios de transporte.

Origen –

Destino

Tipo de

vehículoFrecuencia

Provincial

Santiago de

Huari

Santuario de

Quillacas

Pampa Aullagas

Salinas de

García Mendoza

Buses

Micros

Vagonetas

Autos

Camiones

medianos

Diario

Diario

Diario

Ínter diario

Diario

Comunal

Comunidades

rurales de la

zona

Micros

Vagonetas

Autos

Camiones

medianos

Diario

Fuente: Elaboración propia. Estudio de transportes

Transporte de Carga, Área de Influencia:

Tabla 46 – Tipos de transportes.

Origen – Destino Tipo de Frecuenci

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 167: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

vehículo a

Pro

vin

cial

Santiago de Huari

Santuario de Quillacas

Pampa Aullagas

Salinas de García

Mendoza

Camiones

livianos

Camiones

medianos

Camiones

pesados

Diario

Diario

Diario

Ínter diario

DiarioC

om

un

al

Comunidades rurales

de la zona

Camiones

livianos

Camiones

medianos

Diario

Fuente: Elaboración propia. Estudio de transportes

En general la carga transportada está constituida por minerales, producción

agropecuaria, abarrotes en general, lubricantes y combustibles, gas, materiales de

construcción y mercaderías en general.

3.1.4 Aspectos Económicos y Productivos.

El estudio socioeconómico muestra mediante las investigaciones de campo y datos de

documentos concernientes al proyecto, la situación y el desarrollo de las actividades

económicas en la zona, existiendo solamente el sector agropecuario que sustenta la

base económica de la región.

Las principales actividades económicas que se realizan en los municipios de Quillacas

Pampa Aullagas son los siguientes:

3.1.4.1 El Sector Minería.

La actividad minera en la zona de influencia es mínima, no existe un inventario de

exploración y ubicación de yacimientos mineralógicos en la región, la actividad minera

se describe con mayor detalle en el acápite de Sistema de Producción Minera.

A nivel Departamental no se tiene un plan para reactivar la minería, teniendo en cuenta

que en la actualidad subieron los precios de los minerales como el estaño, plata, zinc,

oro, wólfram, etc.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 168: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.1.4.2 .El Sector Industrial.

No existe una actividad industrial en la zona, porque no hay las condiciones necesarias

de servicios básicos, electricidad, agua potable, infraestructura vial, para desarrollar

este sector, e implementar industrias, tampoco el gobierno impulsa acciones de

promoción y fortalecimiento de las potencialidades que posee la región.

3.1.4.3 El Sector Comercial.

La actividad comercial se enmarca en la comercialización de productos agropecuarios,

insumos para la producción agropecuaria o cubrir las necesidades de la población, que

son traídos de la Ciudad de Oruro. La comercialización se realiza en las diversas ferias

de los cantones más importantes, comunidades o en la capital del municipio,

efectuándose en forma semanal, quincenal, o anual.

La venta y el trueque son los sistemas de comercialización más empleados en la zona,

teniendo a las diferentes ferias como centros de utilización de estas dos formas; los

centros más representativos para la comercialización son las capitales de municipio y

las capitales de Cantón.

3.1.4.4 El Sector Financiero.

En la zona no existe una actividad financiera, porque no hay un flujo de capitales o

actividades similares que desarrollen este sector, pero se halla cooperativas

organizadas por los productores para ayudarse financieramente entre ellos.

3.1.4.5 El Sector Turismo.

La región tiene grandes potencialidades turísticas, teniendo atractivos turísticos de gran

magnitud, pero que no se explotan para el beneficio económico de la región.

3.1.4.6 El Sector Agropecuario.

La zona cuenta con el sistema de producción agrícola y pecuaria, teniendo como

principal actividad el cultivo de la quinua, pero con muy poco excedente económico, por

la falta de flujo de capitales, transferencia de tecnología y por la existencia de suelos

estériles con poco humus vegetal.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 169: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.1.4.7 Sistemas de producción artesanal y/o microempresarial.

La producción artesanal es una labor cotidiana en la mayor parte de las comunidades,

el tejido con fibras obtenidas de las especies del lugar se realiza tanto por hombres

como por mujeres. Por lo general la producción artesanal se destina al consumo

familiar, sin embargo la demanda por tejidos finos es creciente en las ciudades del eje.

Se elaboran también herramientas agrícolas básicas en madera y hierro.

3.1.4.8 Sistema de turismo.

No existe un sistema de turismo en la zona, por la falta de recursos económicos para

desarrollarla y explotarla con el fin de obtener beneficios económicos. En el siguiente

cuadro se detalla los atractivos turísticos existentes en la zona:

Tabla 47 – Lugares turísticos de los municipios.

Atractivos Ubicación

Chullpares Puente español en mina Ajhata, Cántaro de

piedra en Culta.

Uruquilla, Municipio de Pampa Aullagas

Arqueológicos Sector de los 4 Municipios, puntas de flecha

y restos de esqueletos de origen español

(Alambristas y Pizarrosas) en Pampa

Aullagas

Lago Poopó Quillacas, P. Aullagas

Iglesias coloniales San Pedro de Condo, Quillacas, Pampa

Aullagas

La Ciudad perdida de

Atlántida

Pampa Aullagas

Fiesta del Señor de

Quillacas

S. de Quillacas

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 170: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Símbolos y leyendas Volcán Tunupa, Cerro K’ora

Cultura Uru Muratos P. Aullagas, Quillacas

Históricos P. Aullagas, Quillacas(Tambo Viejo)

Fuente: Elaboración propia, Estudio Socioeconómico

3.1.4.9 Sistema de producción agrícola.

El sistema de producción agrícola es poco desarrollada, teniendo una actividad

tradicional y rudimentaria con poco excedente económico, debido a suelos poco aptos

para una agricultura intensiva como extensiva.

Uso de la tierra.

En el siguiente cuadro se detallara la tenencia del suelo entre los municipios de

Quillacas y Pampa Aullagas.

Tabla 48 – Uso de las tierras.

Municipio

Área

total

(Km2)

Superficie

Cultivable

(Km2)

Aptas

para

Pastoreo

(Km2)

Forestal

(Km2)

Incultivable

(Km2)

S. de Quillacas 2,059 443.00 620.00 22.00 974.00

Pampa

Aullagas1,224 226.97 490.83 180.74 325.46

Total 3,283 669.97 1,110.83 202.74 1,299.46

Porcentaje 100.00 20.41 33.83 6.17 39.58

Fuente: PDMs de los Municipios del área de influencia

Como se aprecia en el anterior cuadro, la superficie cultivable es 669.97 Km2 (20.41 %)

con relación a la superficie total es reducida, este fenómeno se da por la calidad de

suelos, la falta de tecnología, el capital necesario para mejorar e incrementar las áreas

de cultivo y el clima adverso existente en la zona.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 171: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Este sistema de producción agrícola se desarrolla con técnicas tradicionales (arado de

madera, azadón, picotas) y en poca escala mecanizado (tractor, arados metálicos). La

agricultura practicada es de subsistencia, cuyo producto sirve para el autoconsumo,

reserva, semilla y la venta. El sistema de fertilización es con abono orgánico (estiércol

del ganado), con la utilización de semillas locales y mejoradas. La mayor parte de los

agricultores no utilizan fertilizantes químicos, ni productos agroquímicos.

Por las características que presentan los suelos del altiplano, no se pueden utilizar para

la siembra continua, es por eso que la rotación de cultivos y el manejo de suelos se

realiza de forma ancestral, rudimentaria y periódica; dependiendo de la humedad de los

suelos, la incidencia de heladas y otros factores climáticos, determinan los cultivos a

sembrar, utilizando el mismo terreno de 2 a 4 años, haciendo descansar el mismo de 2

a 5 años.

La rotación de cultivos se realiza de la siguiente manera:

Tabla 49 – Actividades sobre las tierras.

ActividadesSin riego (anual) Con riego

Meses

Preparación del terreno

(desterronado y mullido)Febrero a Abril Mayo a Junio

Siembra (abonado y

surcado)Septiembre a Noviembre Julio a Agosto

Labores culturales

(deshierbes, aporques)Diciembre a Febrero Septiembre a Diciembre

Cosecha Abril a Junio Enero a Febrero

CULTIVOS

Sin riego (anual)Siembra Cosecha

Meses

Papa Septiembre a Noviembre Abril a Mayo

Cebada Noviembre a Diciembre Mayo a Junio

Trigo Octubre a Noviembre Mayo a Junio

Quinua Octubre a Noviembre Mayo a Junio

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 172: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

CULTIVOS

Con riego (anual)Siembra Cosecha

Meses

Papa Junio a Julio Diciembre a Enero

Haba Julio a Agosto Enero a Febrero

Fuente: PDMs de los Municipios del área de influencia

El área que circunscribe al proyecto cuenta con la superficie cultivada a secano y bajo

riego, se equipara la relación entre estas dos formas de cultivo, esta situación se

muestra en el siguiente cuadro:

Tabla 50 – Territorio cultivado por Municipio.

Municipio CultivadaSuperficie

bajo riego

Superficie

a secano

Quillacas 5,183.89 376,00 4,807.89

Pampa Aullagas 3,153.00 309,00 2,844.00

Total 8,336.89 685,00 7,651.89

Fuente: PDMs de los Municipios del área de influencia

Principales Cultivos y Variedades.

Los principales cultivos y variedades se reflejan en el siguiente cuadro:

Tabla 51 – Cultivos de los municipios.

Cultivo

Superficie

Cultivada

Has.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 173: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Papa 2,386.20Quinua 3,185.42Cebada Berza 1,075.86Cebada Grano 816.22Alfa Alfa 873.19TOTAL 8.336,89

Fuente: PDMs. de los Municipios del área de influencia

3.1.4.10 Sistema de producción pecuaria.

El área de influencia tiene diversas especies en cuanto a la ganadería, estas clases son

por lo general propias de la altura como el ganado camélido (llamas, alpacas), ovino

(merino, criollo), y bovino. En toda la región prevalece el ganado camélido existiendo

con mayor preferencia en la parte central y sur de la zona de influencia.

Esta actividad es la segunda en importancia puesto que no existe otra actividad de

producción que logre traer ingresos económicos para la subsistencia de la población.

En cuanto a la cantidad de cabezas de ganado o hato ganadero esta se aprecia con

mayor detalle en el siguiente cuadro:

Tabla 52 – producción pecuaria por municipio

MunicipioEspecie

Camélidos Bovinos Ovinos TOTAL

S. de Quillacas 81,000 2,000 53,201 76,201

Pampa Aullagas 70,120 300 42,710 173,130

TOTAL 151,120 2,300 95,911 249,331

Estadísticas agropecuarias INE 2004

El sistema de producción pecuaria es complementario a la actividad agrícola,

constituyendo otra actividad económica importante en la base económica familiar.

Productos y subproductos.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 174: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

La obtención de subproductos pecuarios permite a los pobladores, además de

complementar la dieta familiar, obtener y mejorar sus ingresos económicos.

Los productos y subproductos obtenidos de la actividad pecuaria y por especie, se

detallan a continuación:

Tabla 53 – Productos pecuarios

GanadoProducto

sSub – productos

OVINO

CARNE ------------------------------

LANATextiles y Prendas de vestir en general (típicas),

artesanías

CUERO Sobrecamas, alfombras, prendas de vestir, artesanías

LECHE Quesos

CAMÉLI

DO

CARNE Charque, embutidos

LANATextiles y Prendas de vestir en general. (típicas),

artesanías

CUERO Prendas de Vestir, alfombras, gobelinos artesanías

BOVINO

CARNE Embutidos

CUEROMateria Prima para prendas de Vestir, calzar é

industrias.

LECHEQuesos, quesillos, yogurt, cremas, artículos para

repostería, confitados, etc.

Son mercados para los subproductos y productos pecuarios los centros comerciales y

de abasto de las ciudades de Oruro, La Paz y Cochabamba y los centros de

comercialización en las diferentes capitales de municipio y los cantones donde se

realiza actividades de intercambio comercial. Las artesanías encuentran mercado en las

distintas ferias de Challapata, Huari, Quillacas, Pampa Aullagas, Sevaruyo y la Ciudad

de Oruro.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 175: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.1.5 Flora y Fauna del área del proyecto.

3.1.5.1 Flora.

En el área de influencia de la trama se tienen las siguientes especies que se detallan en

el siguiente cuadro:

Tabla 54 – Especies de flora de los municipios.

TIPO DE

VEGETACIÓ

N

NOMBRE CIENTÍFICONOMBRE

COMÚNUSOS

Tholares Baccharis

Cuadrangulare Baccharis

sp.

Scirpus rigidus

Azorella compacta

Parasthrephia

lepidophylla

Parasthrephia

cuadrangulare

Thola

Ñaka thola

Yaretilla

Yareta

T’hanta Thola

T’hola

Leña

Leña

Leña

Leña

Leña

Leña

Pajonales Cuadrangulare

Festuca orthophylla

Stipa ichu

Bromus unioloides

Paja brava

Ichu

Paja

Cola de ratón

Industrial

Forrajera

Forrajera

Forrajera

Kauchales Distichlis humilis

Suaeda foliosa

Mulenvergia fastigiata

Distichilis humilis

Orko ch’iji

Cahuichi

Ch’iji blanco

Ch’iji negro

Forrajera

Forrajera

Polilepis incana

Buddleia incana

Adessmia spinosisima

Medicago híspida

Parastrephia lucida

Cortadeira speciosa

Keñua

Quishuara

Añahuaya

Chijmu

K’ora

Niñumaya

Leña,

ornamental

Leña

Forraje,

medicinal

Forrajera

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 176: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

stapf.

Cortadería atacamensis

Senecio graveolens

Chenopodium

Cajophora hórrida

Bromus uniloides

Cantua buxifolia

Erodium cicutarium L.

Xantium spinosum

Mutisia viciaefolia

Viguirea phlancen

Nicotiana ondulata

Jarilla

Chillca

Sewenca

Chachacoma

Quinua

Silvestre

Itapollo

Cebadilla

Kantuta

Reloj reloj

Amor seco

Chinchercoma

Forrajera

De porte bajo Lampaya castellani

Satureja parvifolia

Taraxacum officinalis

Opuntia airampus

Lampaya

Muña muña

Diente de León

Ayrampu

Medicinal

Medicinal

Medicinal

Medicinal

Cactáceas Tephrocactus sp.

Ereioscereus ersogi

Cactus

Cactus

columnar

Fuente: Información primaria de Municipios del área de influencia.

El área de influencia del proyecto con respecto a la caracterización de suelos,

determina que la producción agrícola es mínima y se trata de aprovechar a lo máximo

las superficies aptas para cultivo y pastoreo es por tal razón que la actividad agrícola se

merma, por no contar con una buena infraestructura caminera para poder incrementar

la producción y mejorar la calidad de vida de la zona afectada.

3.1.5.2 Fauna.

En el área rural existe una variedad importante de especies animales silvestres que

conforman el ecosistema, esta fauna es característica del altiplano y se describe en el

siguiente cuadro:

Tabla 55 – Especies de fauna de los municipios.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 177: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Fauna

Nombre ComúnSilvestre

Nombre científico

Fauna

Nombre común

Doméstica

Nombre científico

Perdiz Nothoprocta ornata Oveja Ovis Aries

Zorrino Conepatus chinga

rex

Vaca Bos taurus

Zorro o Atoj Drysium culpaus Cerdo Sus sp.

Zorro colorado Canis culpeos

andinus

Llama Lama glama

Pato andino Anas puna Alpaca Lama pacos

Pato silvestre Anas flavirostris Perro Canis caninus

Leke Leke Ptilocelys

resplendens

Paloma Columba fascista

Pájaros Nycticorax olivareus Burros o asnos Equus asinus

Picaflor Oreotrochilusestella Topo Akodon albiventer

Lagartijas Liolemus

multiformes

Chivos o cabras Capra ircus

Pampa Kowi o tuju Cavia aparea Vicuña Vicugna vicugnae

Conejo silvestre Cavia aparea Pichitancas

Vizcacha Lagidium Vulcano Pisak’a Mothoproeta

pentlandi

Gato Montes

Andino

Felis jacobita. Águilas Spizaetus ornatos

Liebre Lagidium sp. Parihuana

(Flamenco)

Phoenicopterus

andinus

Ratón Oryzomis keaysi Halcones Falco spruvenius

Cóndor Yaca Yaca Falco sp.

Ñandú (Suri) Rhea americana Quirquincho Euphractus nationi

Fuente: PDM’s Municipios Área de Influencia

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 178: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.1.6 Aspectos Climatológicos.

En esta región del altiplano, el clima, según la clasificación de Thornthwaite, es de tipo

micro termal, estación fría definida, humedad deficiente a seco, generalmente frígido y

muy variable en las diferentes estaciones del año. Clima predominante de estepa, con

invierno seco, frío, con poca nubosidad y fuerte radiación solar. El clima corresponde al

matorral desértico – Montano templado.

Tabla 56 – Temperaturas de los municipios.

MunicipiosPromedio

Anual º C

Extrema

Máxima º C

Extrema

Mínima º C

Pampa Aullagas 7,3 16,3 - 1,8

S. de Quillacas 8,5 20,7 - 6,7

Fuente: SINSAT

3.1.6.1 Precipitaciones.

Tabla 57 – Precipitaciones de los municipios.

Mes PrecipitaciónEvapotranspiracion

Potencial (etp)Déficit Hídrico

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

160

124

92

28

8

4

0

0

12

20

44

112

100

104

96

86

64

76

92

100

128

128

-48

+24

-12

-68

-78

-60

-76

-92

-82

-108

-84

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 179: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Diciembre 100 132 -32

Fuente: Diagnóstico Espacial Agro ecológico – Medicus Mundi.

Se deduce del cuadro anterior una condición climática que determina déficit hídrico

permanente casi para todos los meses del año, lo que repercute negativamente en la

producción agrícola y pecuaria, acrecentando de este modo la erosión de los suelos.

3.1.7 Riesgos Climáticos.

Los riesgos climáticos en la zona de influencia están presentes durante todo el año, la

sequía es la que se presenta con mayor frecuencia afectando notoriamente la

producción agrícola.

Al estar situada la región a un promedio de más de 3.600 m.s.n.m. es susceptible de

sufrir heladas, las granizadas también son un fenómeno adverso bastante temido por

los agricultores al poner en riesgo la producción agrícola, se presenta entre los meses

de Diciembre a Febrero. Las nevadas no constituyen un fenómeno aislado

presentándose entre los meses de Junio a Agosto.

3.1.7.1 Puna alta.

La producción es afectada con mayor frecuencia por las heladas, acompañado por

sequías que ocasionan principalmente la disminución de la producción de tubérculos

como la papa amarga, oca y paraliza; considerando que la época de desarrollo de los

cultivos es a partir de Noviembre hasta Marzo. En el caso de la producción animal, los

daños se manifiestan con la mortalidad de las crías y disminución de la capacidad

reproductiva, además de la proliferación de enfermedades respiratorias y plagas. Los

daños que produce la granizada en las zonas altas son bastante fuertes ocasionando la

pérdida total o parcial de la producción en muy corto tiempo, también se nota su

impacto afectando a los animales jóvenes y a la regeneración de pastizales.

3.1.7.2 Puna baja.

Caracterizada por cambios bruscos de temperatura y fuertes vientos, donde el granizo y

heladas fuertes afectan principalmente cultivos como: tubérculos y leguminosas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 180: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Además la presencia de plagas relativamente regulares, el efecto de estas heladas

también se nota en el ganado ovino ocasionando la muerte de crías nacidas en los

meses de Diciembre y Enero. Por otro lado, la sequía es otro de los factores que

contribuye a la disminución del rendimiento de los cultivos, sobre todo al inicio de la

siembra (Octubre y Diciembre); causando una pérdida considerable de la fertilidad de

los suelos cultivables y las de pastoreo, repercutiendo a su vez en la capacidad de

reproducción del ganado existente.

3.1.7.3 Las lluvias.

Se presentan entre los meses de Diciembre a Marzo (en condiciones normales), en

este período la vegetación alcanza su esplendor con pastos verdes y tiernos,

contribuyendo a la buena nutrición de los rebaños. La incidencia de lluvias es muy

variable, teniendo años con lluvias tan solo en los meses de enero y febrero. Después

de la época de lluvias se ingresa al período seco.

3.1.7.4 Las heladas.

Son muy comunes en el altiplano, se producen en época de floración de las

plantaciones (Diciembre, Enero y Febrero), constituyéndose en uno de los factores más

perjudiciales para el desarrollo de la agricultura, sumándose la falta de sistemas de

riego; las heladas se originan por dos factores: Por inversión térmica (desplazamiento

de aire frío de las cordilleras), fenómeno poco frecuente que se produce al empezar y

finalizar la época de lluvias, noviembre, abril, y por radiación terrestre, que origina la

perdida de calor del suelo, se produce en los meses de Enero y Febrero, con un alto

riesgo de perder toda la cosecha del año. Técnicamente estas heladas, son propias de

los cambios climáticos propios en el altiplano.

3.1.7.5 Las granizadas.

Se producen generalmente en los meses de Mayo, Abril y Agosto, duran de 1 a 2 días

por mes.

3.1.7.6 Los vientos.

Se producen en los meses de Agosto a noviembre, los meses con mayor intensidad de

vientos son Agosto y Septiembre.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 181: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.1.7.7 Las sequías.

Son las deficiencias de lluvias, es muy aguda en los meses de Septiembre, Octubre y

Noviembre, en estos meses la tierra se calienta y existen vientos fuertes ocasionando

dificultades en la producción. Las precipitaciones medias son menores a la evaporación

potencial en todos los meses, por lo cual la demanda de agua es superior al agua

disponible.

3.2 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO.

El objetivo del levantamiento topográfico es el de contar con los planos topográficos,

con curvas de nivel principales cada 20 metros debido a que la región presenta una

topografía plana y ondulada en toda la superficie de influencia del tramo carretero.

Esta información que se obtenga del levantamiento topográfico, permitirá elaborar o

trazar el eje definitivo del proyecto para la construcción del tramo, elaborar los planos

de construcción con el alineamiento horizontal y perfil longitudinal.

El éxito de este estudio depende de la representación de la zona y de un correcto uso

del equipo que se tenga a disposición, para que de esta forma se pueda trasladar

correctamente la información que se obtenga de campo para así tener un buen

desarrollo del proyecto.

Por esta razón se realizaron trabajos que conforman el levantamiento topográfico y se

detallan a continuación:

Actividades preliminares.

Reconocimiento previo del área del proyecto.

Materialización del trazado.

Proceso de información:

Digitalización.

3.2.1 Actividades Preliminares.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 182: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Estas actividades consisten en la recopilación, conocimiento y análisis de los siguientes

documentos:

Documentos con información de la zona.

Archivos de imágenes.

Cartas geográficas y topográficas de la zona.

3.2.2 Reconocimiento previo del área del proyecto.

En fecha 12 de febrero de 2010 se realizo una visita al tramo en estudio, realizando un

análisis de las condiciones en las que se encuentra y con la ayuda de las cartas

geográficas ver variantes para realizar un levantamiento más amplio si fuera necesario.

Al realizar el estudio del camino se pudo identificar los elementos con los que cuenta y

los que se identificaron.

Los elementos que se tienen identificados son:

Superficie de rodadura.

Cunetas.

Alcantarillas

Badanes.

Señalización

Puentes.

Muro de contención.

Otros.

3.2.2.1 Estado actual de la superficie de rodadura.

El camino se caracteriza por presentar una superficie de rodadura de tierra bastante

deteriorada, carente de condiciones de drenaje, fallas en la estabilización de suelos,

con un ancho de calzada variable con un promedio aproximado de 7.00 metros.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 183: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Figura 36 – Reconocimiento previo

3.2.2.2 Estado actual de las alcantarillas, pasos de agua y tubos.

Las alcantarillas localizadas en el Tramo no pueden ser consideradas en el diseño del

proyecto. La estructura de los cabezales y tubos, en todos los casos es deficiente, por

dos motivos: 1) Tiempo de uso de las obras y 2) Mala ejecución.

Las alcantarillas inventariadas tienen un ancho promedio de 7.00 m. en

correspondencia al ancho de vía, por tanto de acuerdo al requerimiento del estudio de

tráfico y normas se deben delinear y determinar nuevas obras de arte.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 184: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Figura 40 - Reconocimiento previo. Figura 41 - Reconocimiento

previo.

Fuente: Elaboración propia. Fuente: Elaboración

propia.

Los pasos de agua, son estructuras temporales, y no ofrecen seguridad alguna, porque

se trata de canales “artesanales” ejecutados por los comunarios de acuerdo a sus

necesidades. No obstante, se deben reemplazar estas obras y diseñar alcantarillas

adecuadas en estos puntos, por su ubicación y caudales constantes de agua.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 185: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Figura 42 - Reconocimiento previo. Figura 43 - Reconocimiento

previo.

Fuente: Elaboración propia. Fuente: Elaboración

propia.

Los tubos de hormigón y tubos metálicos, deben ser reemplazados sin excepción,

porque son elementos sueltos, colocados sin cuidado alguno y carecen de una

estructura sólida de protección.

3.2.3 Movilización.

Una vez realizadas las actividades preliminares se procedió a la movilización hacia el

sector con todo el equipo, y el personal requerido para realizar un buen levantamiento

topográfico.

El equipo que se utilizara para realizar el levantamiento topográfico es el siguiente:

Equipo de computación.

Estación total.

Nivel de ingeniero.

Brújula.

Cintas de medición.

Los materiales que se utilizaron son los siguientes:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 186: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Cemento.

Estacas de madera.

Clavos.

Tela.

Pintura al óleo.

Pintura látex.

3.2.4 Poligonal base y bancos de nivel (BM´s).

Para realizar este trabajo topográfico se tomo en cuenta la poligonal principal y

estacado de la misma cada 20 metros, la implantación de los BM´s cada 500 metros, la

nivelación geométrica de los BM´s y su respectiva verificación altimétrica, levantamiento

de detalles de la faja topográfica principal.

Se realizo el control horizontal con la ayuda de un GPS.

3.2.5 Relleno taquímetro.

El trabajo del levantamiento topográfico se realizó usando una estación total de marca

Leica TC-705, tanto para el trazado del eje de diseño como para el posterior

levantamiento de detalles.

El eje de diseño se proyecto comenzando en la progresiva 0+000, ubicado a la salida

de la población de Quillacas. El eje fue ubicado tratando de utilizar en lo posible la

plataforma del camino existente más sus respectivas obras de drenaje; determinando

los puntos principales PI’s y BM’s. Este diseño concluye al ingreso a la población de

Pampa Aullagas.

Se obtuvieron secciones transversales cada 20 m. y detalles de las quebradas a lo

largo del trazo. Se adjuntan planillas del alineamiento horizontal del tramo en estudio.

3.2.6 Proceso de información.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 187: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Transferencia de la información contenida en las tarjetas de memoria de la estación

total a computadoras, para el respectivo archivo en disco duro y obtención de registros

de respaldo.

La información registrada en campo por la estación total, los GPS se proceso con el

programa Leica Geo Office, se obtuvieron los puntos de control y se exportaron en

forma compatible al software Autocad Civil 3D 2011 para la importación y creación de

planos topográficos.

3.3 ESTUDIO DE SUELOS.

3.3.1 Geomorfología.

En el altiplano no se tiene un drenaje definido por lo tanto las aguas de todos los

terrenos que se incluyen en esta unidad drenan hacia los cauces del Rio Márquez y el

Rio Wila Jahuira que escurren hacia el Lago Poopó, de la misma forma el Rio Márquez

presenta dos brazos en la progresiva 8+800 por el desborde del mencionado rio.

En parte se debe acotar que la topografía que se tiene del terreno es bastante

horizontal y en otras se observan ondulaciones correspondientes a muy antiguas

acciones de origen glacial con fuertes acumulaciones de gravas de origen aluvial,

coluvial, fluvial y glacial.

La zona de menor altura corresponde a Pampa Aullagas donde se observan

inundaciones con ciertas lagunas temporales y bofedales con vegetación. En tanto en el

sector de Quillacas el tramo asciende ya notándose cierto desarrollo agrícola.

3.3.2 Geología.

Respecto a la zonificación de provincias geológicas, el área de estudio se localiza en la

parte norte de la provincia altiplánica.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 188: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Figura 50 - Mapa geológico del área de estudio.

Fuente: SGB-SGAB 1994

3.3.2.2 Mapeo Geológico.

Como referencias primarias de apoyo a este estudio y para realizar un análisis a detalle,

se consultaron y recopilaron datos bibliográficos e informes referenciados al área de

estudio, como las cartas topográficas a escala 1:50000 del IGM, el mapa geológico a

escala.

3.3.3 Fisiografía.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 189: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

El proyecto comprende las planicies

altiplánicas, las que se caracterizan por una

topografía suavemente ondulada, surcada por

cursos de agua meándricos que descienden

desde la cordillera oriental. De acuerdo a las

unidades fisiográficas de Bolivia, se puede

indicar que el proyecto se desarrolla en la

región del altiplano central.

3.3.3.1 Región del altiplano central.

Todo el recorrido del tramo Quillacas Pampa Aullagas corresponde al sector del

altiplano Orureño donde el drenaje de tipo centrípeto corresponde al lago Poopó.

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Page 190: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Toda la zona de influencia se encuentra sobre una planicie, que tiene una fauna y flora

característica de la puna andina, con suelos arenosos a franco arenosos y en el

extremo que circunda hacia el lago Poopó suelos de textura arcillosa con bastante

salitre.

El paisaje montañoso con formas redondeadas fuertemente denudada por erosión

laminar. Pendientes moderadas a ligeramente escarpadas, glacis en procesos de

formación. El tipo de roca representado por cuarcitas y lutitas, su situación hidrológica

muestra depresiones de carácter tectónico que actúan como reservorios naturales. Las

posibilidades de encontrar acuíferos son mínimos, debido a que el escurrimiento es

mayor a la infiltración. Se observa la presencia de elevaciones (cordillera oriental),

serranías y algunas planicies, surcada por arroyos, riachuelos y ríos principales, que

fluyen mayormente en tiempo de lluvias.

3.3.4 Zonas de riesgo.

La región en estudio por lo general no presenta zonas de riesgo importantes, solo se

debe indicar que en tiempos de lluvia varios sectores son objeto de inundaciones

temporales, donde la plataforma del camino debe ser algo más elevada que el camino

de tierra existente.

3.3.5 Estudios geotécnicos.

3.3.5.1 Trabajos de campo.

Los trabajos de exploración se realizaron mediante la excavación de pozos de

aproximadamente 1.5 metros, cada 500 metros en el tramo actual, la misma que ha

sido seleccionada como la mejor alternativa. En el sector se han excavado un total de

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 191: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

28 pozos, habiéndose obtenido y tomado la misma cantidad de muestra para su

tratamiento en el laboratorio.

3.3.5.2 Trabajos de laboratorio.

Los ensayos se realizaron en el Laboratorio del Servicio Departamental de Caminos de

la ciudad de Oruro. A continuación se mencionaran los ensayos de laboratorio

realizados:

Contenido de Humedad.

Granulometría.

Limites de consistencia. (Limite líquido, Limite plástico).

Compactación (Proctor T – 180 – D).

Relación de Soporte California (CBR).

Los resultados de los laboratorios se presentaran en los anexos numero 2.

3.4 ESTUDIOS DE TRAFICO.

En todo proyecto vial, la selección del tipo de camino, las intersecciones, los accesos y

los servicios dependen fundamentalmente de la demanda, es decir, del volumen de

tráfico que circula por un punto dado durante un periodo de tiempo específico, su tasa

de crecimiento y su composición. En la ingeniería de tráfico se realizan dos tipos de

investigaciones que dependen de las características del problema a resolver, estos son

los estudios integrales y los particulares. Los estudios integrales analizan al sistema en

su totalidad, tanto en su estado actual como en el generado. Los particulares, evalúan

la demanda actual en una zona específica que se quiere solucionar o la ruta a ser

mejorada, proyectando el tráfico hacia el año horizonte con el cual se elabora el

proyecto.

El estudio del presente proyecto es una evaluación de tipo particular para luego

plantear una solución por medio del mejoramiento y asfaltado a la actual estructura vial.

3.4.1 Análisis de transporte.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 192: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

La vía terrestre es el único modo de transporte entre Quillacas hasta Pampa Aullagas;

por lo tanto la única alternativa para acceder de una localidad a otra lo constituye el

transporte terrestre.

3.4.1.1 Infraestructura vial.

De acuerdo al Decreto Supremo Nº 25134 promulgado el 21 de Agosto de 1998, define

la Red Fundamental de carreteras con 32 rutas y con una longitud aproximadamente de

14.600 Kilómetros, donde se incluyo rutas existentes y proyectadas. Existe además la

red Departamental (antes complementaria) y la red Municipal (antes vecinal).

En el cuadro se muestra la infraestructura vial fundamental del Departamento de Oruro.

Tabla 58 – Rutas con superficie de rodadura.

Fuente. Red vial fundamental Junio 2005

Red vial de la republica de Bolivia.

Figura 52 - Mapa de la red vial fundamental.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

PAVIM. RIPIO TIERRAVintuyo (Limt Lpz-Oruro)-Caracollo-Oruro-Challapata-Ventilla ( Limt. Oruro-Potosi) 289 289 Hito 18 (Front Chile) - Cr.Rt. Curahuara de Carangas - Limt. La Paz-Oruro 117 117Caracollo - Cr. Rta. 4 ( Caihuasi ) - Limt. Oruro-La Paz - Limt. Oruro - Cochabamba 32 32Lim. Dpto. La Paz - Oruro- Limite Oruro - Cochabamba 5 5Machacamarquita ( Cr. Rta. 1 ) - Huanuni - Lim. Oruro - Potosi ( Cr. Rta. 7001 ) 48 22 26Caihuasi - Paria - Oruro - Toledo - Huachacalla - Sabaya - Pisiga 279 84 195Ancaravi - Pte Barras II - Turco - Cosapa - Cr. Rt. F04 150 150 Challapata - Huari - Sevaruyo - Limit. Departatal con Potosi (Huancarani) 63 12 40 11Oruro - Chuquichambi - Curahuara de Carangas - Cr. Rt. F04 169 4 165Crucero - Límite deptal. Oruro -Potosí 40 40

1192 565 576 51SUB TOTAL

RUTALong. (Km.)

Superficie de Rodadura

Page 193: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.4.1.2 Red vial.

Dentro de la red Vial Fundamental del departamento de Oruro se encuentra la ruta N°

12 y las rutas municipales N° 605 y 610, que comprenden los siguientes tramos viales:

Ruta 12: “ Caihuasi – Paria – Oruro – Toledo – Huachacalla – Sabaya -

Pisiga”

Ruta 605: “Challapata – Santiago de Huari – Quillacas”

Ruta 610: “ Quillacas – Salinas de García Mendoza”

Como nexo de estas rutas se encuentra el tramo “Quillacas - Pampa Aullagas” que

corresponde a la Ruta D675 que comprende el siguiente tramo vial:

Ruta D675: “Copacabanita – Andamarca – Orinoca – Pampa Aullagas –

Quillacas”.

3.4.1.3 Rutas Alternativas.

Se define como ruta alternativa a los caminos que estén conectados paralelamente a la

ruta de estudio “Quillacas - Pampa Aullagas“ para llegar al cruce con la Ruta 12 y que

lleguen al mismo destino u origen. En nuestro caso no existe una ruta que pueda ser

aceptada como alternativa.

3.4.2 Información existente sobre el tráfico.

La información utilizada fue la información proporcionada por el Servicio Nacional de

Caminos con el Documento de Estadística vial del año 1998 y los datos

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 194: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

proporcionados por TOLLSA – ORURO y datos del Servicio Departamental de Caminos

en la ruta de Estudio Quillacas – Pampa Aullgas (2004).

La información analizada, de la documentación proporcionada del Servicio Nacional de

Caminos, corresponde a datos históricos de la Red Vial Fundamental, Departamental y

Municipal, donde se especifica los programas de mantenimiento y los proyectos viales

en ejecución. Estos documentos contienen además datos sobre Trafico Promedio Diario

Anual, clasificación de Vehículos, indicadores de transporte, etc.

3.4.3 Aforos de la composición de vehículos y composición actual del tráfico.

Tabla 58 – Clasificación de vehículos.

LIVIANOS

1AUTOMOVIL

VAGONETA, JEEP

2 CAMIONETA

3 MINIBUS

BUSES

4 MICROBUS

5 BUS MEDIANO

6 BUS GRANDE

CAMIONES

7 CAMION MEDIANO

8CAMION GRANDE

(2EJES)

9CAMION GRANDE

(3EJES)

10CAMION SEMI-

REMOLQUE

11 CAMION REMOLQUE

OTROS 12OTROS

MOTOS

Los aforos de clasificación de vehículos se realizaron el jueves 13 de mayo a las 7:00

a.m. hasta el día jueves 20 de mayo. Estos trabajos de encuestas tuvieron una duración

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 195: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

de 7 días, se los realizaron durante periodos diurnos con 12 horas de trabajo, no se

tomo en cuenta el trafico nocturno debido a q el trafico entre la 1:00 y 6:00 no es

significativo. Se estableció como estación el municipio de Quillacas.

3.4.3.1 Resultados de los conteos clasificación de vehículos.

Los volúmenes de tráfico registrado de la estación de aforo para cada día de la semana

se presentaran en el ANEXO 3 del documento, en este punto solo se pondrá la tabla de

los porcentajes de vehículos día.

Tabla 59 – Porcentaje de vehículos según su clasificación.

Tipo de vehículo

Cantidad

de

Vehículos

Porcentaje

(%)

Automóvil 147 45.0

Bus 64 19.5

Camión 108 33.0

Camión

c/acoplado 8 2.5

Total 327 100.0

En el siguiente cuadro se mostraran la cantidad de vehículos que pasan en los 7 días

de la semana en la que se realizo los aforos.

Tabla 60 – Resultados de los conteos por día.

DÍA TRÁFICO

LUNES 259

MARTES 300

MIERCOLES 327

JUEVES 337

VIERNES 319

SABADO 275

DOMINGO 250

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 196: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

PROMEDIO 296

El trafico promedio diario (TPD) general determinado de los volúmenes vehiculares

según los conteos de la estación determinada es de:

TPD = 296veh/día

3.4.4 Proyección del tráfico.

El diseño del proyecto está diseñado para 15 años, por lo que se realizo la proyección

del trafico partiendo del año 2011 y se proyectaron datos hasta el 2025 por métodos de

regresión este análisis se y los resultados se encuentran en el ANEXO del documento.

La proyección lineal que se escogió es la logarítmica ya que es valor que más se

acerca a 1.

3.4.4.1 Tráfico promedio diario (TPD) de diseño.

Este promedio corresponde al tráfico proyectado para el año horizonte, por el método

por el método que presenta el coeficiente más cercano a la unidad cm ya se menciono

es la logarítmica.

TPD2025 = 429 veh/día

3.4.4.2 Tasa de crecimiento.

Donde:

to = Tasa de crecimiento inicial.

Vf = Volumen de tráfico para el año horizonte (2025) = 429 Veh/día.

Vo = Volumen de tráfico actual (Obtenido de los conteos) = 295 Veh/día.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 197: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

n = Período de diseño = 15 años.

Después de obtener la tasa de crecimiento inicial, se debe incrementar este valor

debido al tráfico inducido y al tráfico en desarrollo, por lo tanto se tiene la siguiente tasa

final de crecimiento.

Tabla 61 – Tasa de crecimiento vehicular.

Tasa de crecimiento 2.5

Tráfico inducido 1.50

Tráfico desarrollo 1.00

TASA FINAL (%) 5

3.5 DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA.

El diseño geométrico del tramo carretero Quillacas - Pampa Aullagas sigue las

recomendaciones de las normas del manual de diseño geométrico de la Administradora

Boliviana de Carreteras (ABC), año 2007 y también las recomendaciones de las normas

Norte Americanas AASHTO, adaptadas para el programa de diseño utilizado para el

siguiente proyecto.

3.5.1 Descripción del camino existente.

El camino actual que pasa por los municipios de Quillacas y Pampa Aullagas pasando

zonas de topografía plana y ondulada, este tramo es muy transitado por vehículos que

se dedican al transporte público y en su mayoría por camiones con acoplados, el tramo

tiene una longitud de 12.691 Km, y carece de un diseño geométrico adecuado.

3.5.2 Parámetros generales de diseño geométrico.

Las características geométricas y técnicas del Diseño Final están sujetas a las Normas

para el Diseño Geométrico de Carreteras de la Administradora Boliviana de Carreteras

y las normas AASHTO, en función de la alternativa de diseño determinada como óptima

en la factibilidad técnico-económica, y de acuerdo con las conclusiones de dicho

estudio de factibilidad.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 198: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Se planteó criterios de diseño para la carretera en función de las características

topográficas y ambientales encontradas en la zona durante la ejecución de los estudios.

Estas consideraciones corresponden a criterios de tipo geométrico para la elaboración

del proyecto de trazado de la vía, tales como velocidad de diseño, radio mínimo,

pendiente longitudinal y longitud máxima de pendiente, pendiente mínima en zona

ondulada, peralte máximo, anchos de calzada y bermas, pendientes transversales de

calzada y bermas, etc.

3.5.2.1 Clasificación de la carretera.

Para determinar la Categoría del Camino, según la cual resultan las Características

Básicas de Diseño Geométrico para la Construcción de Carreteras, se tomaron las

Normas del SNC 1990 que se basan en dos factores, uno funcional correspondiente al

Volumen de Tránsito Diario (VTD probable a los 20 años), y otro económico que está en

base al análisis de factibilidad de la ruta en estudio.

Por tanto de acuerdo al estudio, resulta una Categoría de Camino III.

Tabla 62 – Categoría de diseño del tramo carretero Quillacas – Pampa Aullagas.

Categoría

de la

carretera

CaracterísticasCriterio de

clasificación

Velocidades directrices

(Km/h)

IIICalzada simple

Dos carriles- TMDA mayor de 300 80 – 40

Fuente: Elaboración propia.

3.5.3 Parámetros del alineamiento horizontal.

3.5.3.1 Velocidad de diseño.

Para el diseño del camino se tomaron los valores correspondientes a una ruta

clasificada como categoría III.

Tabla 63 – Velocidad de diseño.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 199: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

TopografíaVelocidad Directriz

(Km/hr.)

Ondulada 70

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

Se adopta también una velocidad de 40 Km/hora por normas de seguridad.

3.5.3.2 Ancho de plataforma.

El ancho de plataforma es de 9 m; según normas del ABC distribuidos de la siguiente

manera:

Ancho de carril 3.5 m.

Ancho de berma 1 m.

Ancho de calzada 7 m.

Ancho de Calzada.

Categoría del Camino III: el ancho de carril sugerido es de 3.0 a 3.5.

Para el proyecto se propone un carril de 3.5 m.; ya que este ancho es adoptado debido

a que se tiene unas bermas muy cortas de 1 m. de ancho; por lo que no se puede

adoptar un ancho de carril menor; ya que sería de mucho riesgo para la circulación

vehicular en caso de que un vehículo sufra algún desperfecto y se estacione al costado

del carril (sobre la berma).

Ancho de Berma.

De acuerdo a Normas del ABC para Categoría del Camino III:

Tabla 64 – Anchos de bernas

Topografía Ancho de berma a cada

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 200: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

lado

m.

Llana, Ondulada y

Montañosa 3.0 – 1.0

El ancho de berma adoptado en el diseño por el factor económico se muestra en el

siguiente cuadro siendo la berma de una sola dimensión en todos los tramos.

Tabla 65 – Ancho de berna adoptada

Tramo Ancho de berma a

cada lado

(m)

Quillacas – Pampa Aullagas 1.0

Fuente: Elaboración propia.

Ancho Estructura de Pavimento.

Los anchos de las capas de pavimento continúan en forma escalonada desde la

calzada hasta la sub-rasante con los taludes previstos en corte y relleno, el ancho total

de la estructura del pavimento en su coronamiento es de 9.00 m.

3.5.3.3 Distancias de Visibilidad de frenado.

Según las normas del ABC:

Df = V * t / 3.6 + V2 / ( 254 ( f1 + i ))

Donde:

V = Velocidad directriz o de diseño, en km/hr

t = Tiempo de percepción y reacción, en segundos

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DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

f1 = Coeficiente de fricción longitudinal entre neumático y pavimento mojado

(adimensional)

i = Pendiente longitudinal de la rasante, en metros/metro

Coeficientes de fricción longitudinal entre neumático y pavimento húmedo

Tabla 66 – Coeficiente de fricción.

V (Km/h) 40 70

f1 0.37 0.31

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

Remplazando los datos en la formula de distancia de frenado se tiene:

Tabla 67 – Distancia de frenado.

V (Km/h) 40 70

Df (m) 45 105

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

3.5.3.4 Distancia de Visibilidad de Sobrepaso.

En el siguiente cuadro según las Normas del ABC se muestra la distancia mínima de

visibilidad de sobrepaso en función de la Velocidad Directriz.

Tabla 68 – Distancia de Visibilidad de sobrepaso.

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DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

V (Km/h) 40 70

Ds (m) 270 482

3.5.3.5 Coeficiente de fricción transversal.

Se adoptan los siguientes coeficientes de fricción del manual del diseño geométrico del

ABC:

Tabla 69 – Coeficiente de fricción transversal.

V (Km/h) f adoptado fmáx.

40 0.17 0.198

70 0.14 0.149

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

3.5.3.6 Peralte máximo.

Para el tipo de terreno que se tiene (ondulado) se adopta un peralte máximo de 8%.

3.5.3.7 Radio mínimo.

El radio mínimo de la curva horizontal, calculado con el criterio de seguridad al

deslizamiento, responde al modelo matemático:

Donde:

Rmin= Radio de la curva, en m.

V = Velocidad directriz, en Km/h

e = Peralte, en m/m

f = Coeficiente de fricción transversal admisible, adimensional.

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DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Tabla 70 – Radio mínimo de curvatura

Velocidad de

diseño

(Km/h)

Peralte

Máximo (%)

Fricción

Lateral

Radio mínimo (m)

Calculado

Radio mínimo (m)

Adoptado

40 8 0.17 50 50

70 8 0.14 175 180

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

3.5.3.8 Longitud mínima de transición.

Con el objeto de optimizar las características geométricas del diseño de la carretera se

ha previsto el empleo de curvas de transición, entre tramos rectos y curvos,

proporcionando con esto una circulación vehicular más segura, al mismo tiempo de

prever una mejor apariencia a la carretera. Estas longitudes se calcularon con la

siguiente expresión:

Esta longitud de transición, también sirve para desarrollar el peralte y el sobre ancho

desde lo normal hasta el máximo en la curva.

3.5.3.9 Peralte de Curvas de Radio Superior al Mínimo.

Para radios superiores al mínimo, el peralte varía según la expresión adoptada por la

Norma del ABC.

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DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.5.3.10 Radios mínimos que no requieren peralte.

Radio a partir del cual no se requiere peralte. Se admite que la fricción absorbe una

parte de su valor máximo.

3.5.4 Parámetros del alineamiento vertical.

Según la Norma del ABC, las pendientes longitudinales máximas para la Categoría del

Camino III; se muestran a continuación.

Tabla 71 – Pendientes admisibles.

Topografía Deseable Admisible

Llana

Ondulada

Montañosa

6

7

7

7

8

8

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

Para el proyecto proponemos adoptar una pendiente longitudinal máxima de 8%.

3.5.4.1 Pendientes Mínimas.

Según la Norma del ABC, es deseable que en los sectores de secciones en corte o

mixtas (corte y relleno), la carretera tenga una mínima pendiente longitudinal de 0.5%.

En algunos sectores se tiene una pendiente longitudinal menor a 0.5 %, debido a obras

de drenaje (puentes y alcantarillas), pero no se descuido el drenaje respectivo de

estos sectores.

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Page 205: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.5.4.2 Curvas Verticales.

Para fines del diseño geométrico en sentido longitudinal se utilizaran curvas verticales

parabólicas de segundo grado, que posibiliten un paso gradual y seguro entre dos

gradientes adyacentes de un perfil longitudinal proporcionando como mínimo, una

distancia de visibilidad igual a la distancia mínima de parada.

La expresión utilizada fue:

L = Kmin A

Donde:

L = Longitud de curva horizontal (m)

Kmin= Valor min., adoptado para curvas cóncavas y convexas.

A = Diferencia algebraica de las gradientes convergentes al PIV.

Curvas verticales convexas.

Cuando S < L

Cuando S > L

Donde:

L = Longitud de curva vertical (m.)

S = Distancia de visibilidad (m.)

A = Diferencia algebraica de pendientes (%)

Tabla 72 – Curvas verticales convexas.

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Velocidad K = L/A ( m / % )

De diseño

(Km./h)

De marcha (Km/h) Calculado Redondeado

40 38 3.16 – 3.41 3 - 4

70 63 21.92 – 30.39 22 - 31

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

Curvas verticales cóncavas.

Cuando S < L

Cuando S > L

Tabla 73 – Curvas verticales cóncavas.

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

3.5.4.3 Sección Transversal y Derecho de vía.

Referente al derecho de vía, para la categoría III se tiene un ancho de 40 – 80 m. por

lado del eje de la carretera; por lo tanto el ancho adoptado fue de 50 m., teniendo un

total de 100 m. por derecho de vía para la carretera diseñada.

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Velocidad K = L/A ( m / % )

De diseño

(Km./h)

De marcha (Km/h) Calculado Redondeado

40 38 6.20 – 6.64 6 - 7

70 63 - 70 19.62 – 24.08 20 - 25

Page 207: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.5.4.4 Pendientes Transversales.

La pendiente transversal adoptada, tanto para los carriles y bermas es de 2.5%, debido

a que la calzada será pavimentada.

3.5.4.5 Taludes.

Se propone diseñar taludes y cunetas habitualmente utilizados de acuerdo al terreno.

Por lo tanto por razones de seguridad vial, estabilidad de taludes y control de erosión,

se propone los taludes (V:H) que se muestran a continuación.

Tabla 74 – Taludes de corte y relleno

Tipo/Material Tierra Compacta

H:V

Corte 1:2

Relleno 2:1

Fuente: Manual de diseño de carreteras (A.B.C, 2007)

Para el cuadro indicado se ha tomado en cuenta las características del tipo de material

existente de la zona de emplazamiento (Tierra compacta).

3.5.4.6 Secciones de Cunetas.

Se propone una sección triangular con un talud de (H/V) 2:1, con una altura de 0.30 m.

y con un contra talud referente al tipo de terreno.

3.6 MOVIMIENTO DE TIERRAS.

El trabajo de mayor envergadura del proyecto radica esencialmente en la ejecución del

movimiento de tierras , partida que generalmente es la mas abultada dentro del

presupuesto y cuya correcta realización dependerá no solo del éxito técnico de la obra

sino también de los beneficios que deriven de su trabajo.

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Page 208: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.6.1 Calculo de volúmenes.

Una vez adoptada una sección transversal para cada tramo del proyecto sea procedido

a calcular el movimiento de tierras, cuyas áreas y volúmenes se muestran en el anexo

del proyecto. Con el volumen acumulado de estos cuadros y los kilómetros se ha

dibujado el Diagrama de Masas se han trazado las líneas de compensación de 300

metros de longitud de acarreo incluido en el costo de excavación; también se han

trazado las líneas de sobreacarreo hasta un máximo de 5 Km.

Con la conclusión de los cálculos de los movimientos de tierra se han obtenido los

siguientes resultados.

Tabla 75 – Cortes y Rellenos

VOLUMEN

TRANSPORT

E MATERIAL

DE

PRESTAMO

VOLUMEN

TRANSPORTAD

O

SOBREACARRE

O

VOLUMEN

TRANSPORTAD

O DE

DESCARTE

VOLUMEN

TRANSPORT

E

REEMPLAZO

MATERIAL

DE

DESCARTE

TOTAL

VOLUMEN

TRANSPORTAD

O

M3*Km M3*Km M3*Km M3*Km M3*Km

51.695,94 1.043,83 63.000,00 154.350,00 270.089,78

51.695,94 1.043,83 63.000,00 154.350,00 270.089,78

3.7 DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES.

3.7.1 Estudio hidrológico.

Para el diseño de las obras de drenaje el caudal se calculara con el emtodo racional

modificado que tiene la siguiente fórmula:

Donde:

Q = caudal de paso (m³/s)

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 209: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

C = coeficiente de escorrentía

I = intensidad media de precipitación

A = área de la cuenca de captación (Km²)

K = coeficiente de uniformidad.

3.7.1.1 Determinación del Área de la cuenca.

Para la determinación de las cuencas, se debe localizar los puntos más elevados para

luego dibujar las líneas divisorias de cuenca. Para esto se utilizaron cartas topográficas

del lugar.

En el tramo determinado se encontraron un total de 16 subcuencas que se encuentran

en el anexo, para los 12 kilómetros del proyecto.

Tabla 76 - Subcuencas

subcuencas progresiva

área perímetro longitud del

elevaciones pendiente

m² m

cauce

principal

SC 1 1 + 100 5088,460 271,920 69,600 3762,000 1,420

SC 2 2 + 600 1340,760 139,550 33,550 3755,000 0,000

SC 3 3 + 200 5509,780 282,950 60,750 3754,000 0,080

SC 4 4 + 500 1442,110 144,760 66,750 3756,000 0,280

SC 5 5 + 900 2705,020 198,260 43,380 3753,000 0,090

SC 6 7 + 100 831,180 109,900 31,287 3752,000 0,000

SC 7 8 + 300 78612,080 1068,780 293,860 3751,000 0,210

SC 8 8 + 900

135317,37

0 1402,240 377,630 3750,000 0,000

SC 9 9 + 300 2027,850 171,760 41,760 3750,000 0,000

SC 10 9 + 700 687,490 99,950 28,140 3749,000 0,090

SC 11 10 + 300 2198,570 178,740 39,150 3749,000 0,180

SC 12 10 + 600 476,350 86,580 23,000 3749,000 0,180

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 210: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

SC 13 11 + 000 1311,020 138,020 32,740 3749,000 1,200

SC 14 11 + 400 314,970 67,650 17,360 3749,000 0,900

SC 15 11 + 700 291,350 65,070 18,310 3749,000 1,000

SC 16 12 + 200 411,520 77,330 21,890 3751,000 0,470

Fuente – Elaboración Propia.

La fórmula racional está basada en ciertas hipótesis, siendo estas las siguientes:

El escurrimiento resulta de cualquier intensidad de lluvia, es de un máximo

cuando esta intensidad de la lluvia dura menos, así como el tiempo de

concentración.

El escurrimiento resultante de una intensidad de lluvia, con duración igual o

mayor que el tiempo de concentración, es una fracción de la precipitación.

El coeficiente de escorrentía es el mismo para las lluvias de diversas

frecuencias.

El coeficiente de escorrentía es el mismo para todas las lluvias en una

cuenca.

La aplicación de la fórmula racional requiere el conocimiento de un coeficiente de

escorrentía, que dependen de ciertas características.

Tabla 77 – Coeficiente de Escorrentía

Cobertura

vegetal

Tipo de suelo Pendiente del terreno

Pronunc.

50%

Alta

20%

Media

5%

Suave

1%

Desp

.

Sin

vegetación

Impermeable 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60

Semipermeabl

e

0.70 0.65 0.60 0.55 0.50

Permeable 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

Cultivos Impermeable 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50

Semipermeabl

e

0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

Permeable 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20

Pastos, Impermeable 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 211: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

vegetación

ligera

Semipermeabl

e

0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

Permeable 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15

Hierba,

grama

Impermeable 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

Semipermeabl

e

0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

Permeable 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10

Bosques,

vegetación

densa

Impermeable 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

Semipermeabl

e

0.45 0.40 0.35 0.30 0.25

Permeable 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05

Fuente: J. Carciente, 1980

3.7.1.2 Intensidad de la lluvia (i).

Donde:

I = Intencidad de la lluvia.

T = Tiempo de retorno (10, 15, 25, 50 años).

Tc = Tiempo de Concentración (min).

3.7.2 Diseño hidraulico.

3.7.2.1 Alcantarillas.

La finalidad del diseño hidráulico de las alcantarillas es encontrar el tipo y tamaño de las

mismas que desagüen de la manera más económica la corriente originada por una

lluvia de frecuencia establecida.

3.7.2.2 Diseño de las alcantarillas.

El diseño de una alcantarilla, se refiere no solamente al diseño hidráulico del conducto,

implica también las condiciones de ubicación, alineamiento y pendiente que tendrá la

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 212: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

estructura, la selección del tipo, forma del conducto y de sus instalaciones, el estudio de

posibles daños que puede ocasionar la erosión producida por las aguas y su medio, Las

condiciones de instalación del conducto y el cálculo estructural bajo las cargas externas

a que estará sometidas. Se realiza el análisis de la obras desde los puntos de vista de

la seguridad y de la estética vial y la justificación económica del diseño que se haya

propuesto.

3.7.2.3 Emplazamiento de las alcantarillas.

Tres factores son importantes en la localización de una estructura de drenaje:

alineamiento, pendiente y elevación. El alineamiento más adecuado se logra cuando la

estructura se adapta a las condiciones topográficas del lugar.

Las estructuras de drenaje deben ser construidas, en general, para la misma pendiente

del lecho del cauce. En este proyecto se tomaron pendientes evitando aquellas

demasiado bajas que puedan reducir la capacidad hidráulica por sedimentación; así

como pendientes mayores que las del lecho de la corriente que pueden inducir un

incremento de la velocidad capaz de desgastar y minar la estructura. Se procuró que

las pendientes sean inferiores al 3%.

En lo referente a la elevación, las alcantarillas deberán colocarse con su fondo a ras del

cauce y no más bajas.

3.7.2.4 Tipo y forma del conducto.

En este proyecto se optó por la construcción de alcantarillas con tubos de Chapa Tipo

ARMCO, atendiendo las características, importancia, ubicación geográfica de la futura

carretera y el clima, así como la vida útil, reparaciones y mantenimiento.

3.7.2.5 Ubicación de alcantarillas.

Tabla 79: Ubicación de las Alcantarillas

Tramo Nº Progres. Descripción Caudal (m3/s)

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 213: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Diseño Calculado

0+000 - 3+200    

1

1 1+112 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

2 2+620 Alc. Cajon 2c 4x2 22.00  

3 3+205 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

4 4+531 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

5+800 - 13+500 15.09 6.50

2

5 5+950 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

6 7+067 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

7 8+700 Alc. Cajon 4c 4x2 50.00  

8 9+282 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

9 9+676 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

10 10+318 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

11 10+624 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

12 11+022 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

13 11+368 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

14 11+722 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

15 12+218 Alc. Chapa ARMCO 1ø1000 mm 1.03  

9+400 - 14+700 60.3 #¡REF!

Fuente – Elaboración Propia.

3.7.3 Diseño de Drenaje Longitudinal.

3.7.3.1 Cunetas.

Las cunetas forman parte de la sección transversal como un elemento de drenaje

construida en el extremo y al pie del talud de corte, sirve para la evacuación de las

aguas superficiales.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 214: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.7.3.2 Método racional generalizado

Ecuación de Manning.

V = 1 /n * Rh2/3 * S1/2

Donde:

V: Velocidad

n: coeficiente de rugosidad

Rh: Radio hidráulico

S: pendiente

Fórmula de la continuidad.

Q = V * A

V = Q / A

Se determina el área de escurrimiento con la siguiente fórmula:

R = A/P

Características de la cuneta de diseño.

Por motivos de seguridad se diseñaron cunetas de sección triangular, con las siguientes

características:

La altura del agua máxima adoptada para secciones triangular es 0,30 m.

El talud interior de la cuneta tendrá una inclinación de 1:1 y 1:2

El ancho de la cuneta varía desde 1,14 hasta 0,57 m.

El revestimiento a utilizar será hormigón de cemento portland, por lo tanto la

velocidad máxima admisible será 4,5 m/s.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 215: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Tabla 80 - Caracteristicas de la cuenca de diseño.

Tabla 1 - Tipo de revestimientoTabla 2 - Velocidad admisible

(m/s)

Tabla 3 - Mezclas asfálticas y tratamiento

superficialTabla 4 - 3,00

Tabla 5 - Mampostería en piedra Tabla 6 - 4,50

Tabla 7 - Hormigón asfáltico y de cemento

portlandTabla 8 - 4,50

Fuente – Elaboración Propia.

Determinación de la sección de la cuneta.

Con las características de la cuneta adoptadas anteriormente, se determina el área

necesaria para escurrir el caudal y por lo tanto la sección optima de la cuneta.

Revestimiento de Hormigón.

Ejemplo de cálculo para la subcuenca 7:

3.8 BANCOS DE PRESTAMO.

De acuerdo a los resultados del estudio de suelos de la zona de proyecto, se propone

los materiales, para base y sub-base y agregados para tratamientos los bancos de

1+500 y 13+000 respectivamente que esta ubicado en el tramo Huari – Quillacas, que

pueden ser utilizados de acuerdo a requerimiento de cada capa del paquete estructural.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 216: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

El primero está ubicado a 35 km del inicio proyecto, el segundo a 23 km.

3.8.1 Material para Conformación de Terraplén y Subrazante.

Los materiales propuestos para la conformación de terraplenes, son los que se

mencionan en el Resumen de Estudio del Terreno Natural, para las respectivas

alternativas de trazo de eje, los bancos de préstamo lateral se encuentran próximos al

eje de diseño reduciendo la distancia de transporte.

No serán permitidos un suelo que tengan un valor soporte menor 9% y una expansión

mayor a 2%, en la capa final de 60cm, el terraplén será construido por un suelo

seleccionado con las siguientes características:

CBR. > 9%

Expansión < 2%

Tamaño máximo < 3 pulgadas

Límite líquido < 30%

Índice plástico < 10%

La densidad de control se efectuará según lo siguiente:

3.8.1.1 Subrazante en cortes

Los 20 cm. Superiores al 95% de la densidad máxima dada por el ensayo AASHTO

T-180-D.

3.8.1.2 Subrazante en terraplén.

Los 60 cm. Superiores al 95% de la densidad máxima dada por el ensayo AASHTO T-

180-D, por debajo de estos terraplenes deben compactarse al 95% de la densidad

máxima dada por el ensayo AASHTO T-99-D.

La ubicación de los materiales propuestos para la ejecución del proyecto Quillacas –

Pampa Aullagas son los siguientes:

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 217: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Tabla 81 - Ubicación de los Bancos de Prestamo Cerro Quillacas.

Préstamos laterales Ubicación (progresiva) Observaciones

T. Natural

0+500 a 1+000

2+000

3+500

4+000

5+500

6+500

8+000 a 12+000

Ubicados en el eje del

proyecto

Banco de Préstamo

Cerro Quillacas36+000

Ubicado a 200 m.

aprox.LI. Del pueblo

de Quillacas

3.8.2 Bancos para capa Sub-base, Base , Tratamientos y Carpetas Asfálticas.

Los bancos y yacimientos para la producción del material sub-base, capa base, chip´s y

carpetas asfálticas, deberán cumplir con los requisitos siguientes:

Tabla 82 - Requisitos para Capa Base y Capa Subase.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

DESIGNACIÓN

CAPA BASE

CAPA SUB-

BASE

Límite Líquido T-89

Índice de Plásticidad T-90

Equivalente de Arena T-176

Pérdida de abrasión “Los Ángeles” T-96

Valor CBR a la Máxima densidad T-180

Máx. 25

Máx. 5

Mayor a 30

Máx. 50

Mín. 80

Máx. 25

Máx. 6

Mayor a 30

Máx. 50

Mín. 60

Page 218: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Para capa base, no menos del 50%, en peso de las partículas retenidas en el tamiz Nº

4, deberá tener por lo menos una cara fracturada.

Siendo que el procedente de estos yacimientos podrán ser utilizados, para sub-base,

previo clasificado en una zaranda estática, con un tamaño máximo de agregado 2 ½”, el

proceso para base y agregados para tratamiento y carpetas asfálticas, requerirá el

triturado y clasificado para obtener las gradaciones respectivas dentro de la faja

propuesta para distintas distribuciones del agregado.

Tabla 83 - Ubicación de los Bancos de Prestamo.

ÁREA

DE

PRÉSTA

MO

UBICACIÓ

N

(progresi

va)

(Desde

Huari)

PROCEDENCIA

VOLUM

EN (M3)

APROX.

SU

B-

BA

SE

BA

SE

CARPE

TA Y

CHIP´S

ARIDO

S

PARA

1 1+500 Río Condo52085.0

4si si si si

2 13+000 Préstamo Lateral 899.70 si si si

3.8.3 Bancos para Obras de Arte Mayor y Menor

3.8.3.1 Agregado grueso.

Los agregados gruesos serán utilizados previa preparación para obtener materiales

inertes sanos y resistentes, tales condiciones si cumplen según los resultados de

laboratorio y para su utilización se proponen los bancos de Río Condo.

3.8.3.2 Agregado Fino.

A lo largo del tramo no existen arenas que cumplan con las características exigidas

para elaboración de hormigones, se deberá utilizar arena previa verificación y que

cumplan las exigencias técnicas.

Tabla 84 - Ubicación con Progresivas de los Bancos de Prestamo.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 219: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

YACIMIENT

O

UBICACIÓN

(progresiva)PROCEDENCIA % CBR

% DE

DESGAST

E

1 1+500 Río Condo 82.0 26.2

2 13+000 Préstamo Lateral 84.0 26.0

3.9 DISEÑO DEL PAQUETE ESTRUCTURAL.

Para el diseño del paquete estructural se han considerado los datos de caracterización

y resistencia de los suelos de traza obtenidos de los resultados de laboratorio. Para el

dimensionamiento del paquete estructural se ha tomado en cuenta un pavimento

flexible para un periodo de diseño de 15 años, debido a que en el tramo en estudio

predomina el tráfico pesado y presenta un tráfico promedio diario elevado, compuesto

principalmente por vehículos de alto tonelaje, por estos motivos se optó por el diseño de

una carpeta asfáltica como superficie de rodadura.

3.9.1 Metodología.

El diseño del paquete estructural se la realizara con la norma AAHSTO – 97.

3.9.2 Datos Estadísticos.

El cálculo de los datos estadísticos requeridos para la aplicación del método AASHTO –

97 se encuentran en el Anexo. Se resumen a continuación.

3.9.2.1 Tasa de Crecimiento.

Tabla 85 - Tasa de Crecimiento.

Tasa de crecimiento 2.5

Tráfico inducido 1.50

Tráfico desarrollo 1.00

TASA FINAL (%) 5

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 220: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.9.2.2 Ejes Equivalentes.

Tabla 86 - Ejes Equivalentes.

RESUMEN

EE = ∑ = 1504937 = 1504 * 10³ = 1,504 *

10 ⁶

3.9.2.3 Determinación del C.B.R. de diseño.

El valor soporte de California (CBR) es el parámetro determinante de la resistencia de

los suelos de la subrazante, el mismo que permite el diseño del pavimento flexible. Para

la determinación del CBR representativo de diseño se ha realizado el agrupamiento de

los suelos mediante la caracterización de los mismos.

3.9.2.4 Mejoramiento de la subrazante.

Cuando el terreno de cimentación no es lo suficientemente bueno para soportar a las

vías terrestres y las cargas a las que pueda ser sometido, entonces se debe realizar un

mejoramiento de suelos para aumentar sus propiedades mecánicas de resistencia y

compresibilidad, es decir aumentar su valor de CBR. Sin estos mejoramientos la obra

vial exigirá estructuras de pavimento relativamente altas debido a la falta de resistencia

de los suelos de la subrazante.

La capacidad de soporte de los suelos de la subrazante es un factor muy importante ya

que de este valor depende en gran parte, el espesor que debe tener un pavimento, así

como también la resistencia a las solicitaciones debido a la estructura. La norma

AASHTO establece que el CBR mínimo para la subrazante es de 10%. De acuerdo a

los estudios geotécnicos realizados en las muestras de los suelos de la subrazante se

tiene el siguiente resumen de valores de CBR:

Tabla 87 – CBR de Laboratorio.

CBR DE

LABORATORIO

0+000 35,0

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 221: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

0+500 35,0

1+500 18,0

2+000 13,0

2+500 3,9

3+000 3,9

3+500 3,9

4+000 13,0

4+500 1,8

5+000 3,9

5+500 10,0

6+000 1,8

6+500 20,0

7+000 1,8

7+500 35,0

8+000 10,0

8+500 20,0

9+000 35,0

9+500 20,0

10+000 10,0

10+500 35,0

11+000 20,0

11+500 13,0

12+000 35,0

12+500 35,0

De la anterior tabla se deduce que el CBR en el 28% de las muestras no es el

adecuado para conformar el paquete estructural sobre esta capa, por presentar suelos

finos limosos, arcillosos principalmente y sus valores de CBR inferiores a 10%. Por lo

tanto, es necesario realizar un mejoramiento de suelos.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 222: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.9.2.5 Estabilización de la subrazante.

Para la estabilización de la subrasante se utilizó el método de estabilización suelo –

agregado debido a la proximidad del banco de préstamo a la carretera. Para la

determinación de la mezcla adecuada, se analizaron los materiales procedentes del rio

Condo, situado entre Totora – Curahuara de Carangas.

La dosificación teórica se realizó por el método analítico, a continuación se presenta un

resumen de la mezcla obtenida:

Tabla 88 - Mezcla obtenida.

Tamiz Material Material Esp. Tec.

Med.

Material Material ∑

Grueso Fino Grueso

80%

Fino 20%

2” 100 - - 75 25 100,00

1 ½” 99,1 - -      

1” 94,9 - 100 71,2 25 91,20

¾” 92,9 - 90 69,7 25 89,70

3/8” 81,2 - 70 60,9 25 80,90

No. 4 63,8 - 58 47,9 25 67,85

No. 10 46,4 100 43 34,8 25 54,80

No. 40 25,5 99,8 28 19,1 24,95 44,05

No. 200 11,9 98,9 15 8,9 24,7 33,60

LL NP 95,5        

IP NP 18,85 5     10.67

Tabla 89 - Resumen de las Mezclas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Material Grueso (Rio Condo) Material Fino

(Subrasante)

75% 25%

Page 223: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.9.3 CBR de diseño.

Después de estabilizar la subrasante, se determinó el CBR de diseño el cual se

encuentra en el Anexo. En el siguiente gráfico se observa la determinación del CBR de

diseño.

Figura 53 - Calculo del CBR de diseño.

Tabla 90 - CBR de diseño.

CBR DE DISEÑO

13,8 => 14%

3.9.4 Caracteristicas del Paquete Estructural.

3.9.4.1 Caracteristicas de la Subrasante.

Tabla 91 - CBR obtenidos de laboratorio.

Subrasante

Natural12.691 Km.

C.B.R. 35% (Km. 0, Km 5, Km 7.5, Km 9, Km 10.5, Km 12,

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 224: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

máximo Km 12.5)

C.B.R.

mínimo1.8% (Km. 4.5, Km. 7)

Subrasante

mejorada3.5 Km.

C.B.R.

mejorado

30% (Km. 2.5, Km. 3, Km. 3.5, Km. 4, Km. 4.5,

Km.6,

Km.7)

3.9.4.2 Caracteristicas de la capa Base, Sub Base, Tratamientos

Superficiales.

Tabla 92 - Resultados de laboratorio Rio Condo.

Yacimiento Río Condo

CAPACIDAD DE USO PARA SUB

BASE Y BASE

GRANULOMETRIA ENSAYOS ESPECIALES

TAMIZ

RANGO

S

RESULTAD

OS INDICADOR

RANG

O

RESULTAD

OS

2" 100 89.1

Limite

líquido < 25 0.0 = NP

11/2"   81.9

Indice

plástico < 6 0.0 = NP

1"   68.6

Compactaci

ón T – 180

D. ≥ 97% 97%

3/4"   61.3

  Densidad máxima

seca

2.210

gr/cm3  

3/8"   42.2  Humedad óptima  6.6% 

Nº 4 20-50 33.4 C.B.R. (al

97% del T -

> 30%

(%0.1”

82%

Nº 10   19.1

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 225: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Nº 40   11.4      

Nº 200 0-15 6.9      

Fuente – Elaboración propia.

3.9.5 Diseño del pavimento flexible AASHTO – 97.

3.9.5.1 Factores de Drenaje.

Tabla 93 - Factores de Drenaje.

Calidad

de

Drenaje

% Tiempo en el que el pavimento esta expuesto a niveles

de humedad próximos a la saturación durante el año

< 1 % 1 – 5 % 5 – 25 % > 25 %

Excelente 1,40 – 1,35 1,35 – 1,30 1,30 – 1,20 1,2

Bueno 1,35 – 1,25 1,25 – 1,15 1,15 – 1,00 1,0

Regular 1,25 – 1,15 1,15 – 1,05 1,00 – 0,80 0,8

Pobre 1,15 – 1,05 1,05 – 0,80 0,80 – 0,60 0,6

Muy

Pobre

1,05 – 0,95 0,95 – 0,75 0,75 – 0,40 0,4

Fuente – Elaboración propia.

Los factores de drenaje son:

m2 = 1,0

m3 = 0,8

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 226: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.9.5.2 Serviciavilidad.

Serviciabilidad Inicial.

Es una medida de la suavidad del pavimento o facilidad de conducción inmediatamente

después de la construcción. La serviciabilidad tiene un rango de 0 a 5. El valor 5 es el

pavimento perfectamente suave y 0 sería un pavimento sobre el cual no se puede

rodar. El valor recomendado por AASHTO para pavimentos flexibles carreteros nuevos

es 4.2; valor que se ha adoptado para el presente caso.

Serviciabilidad Final.

Es la serviciabilidad mínima tolerable del pavimento, en la misma escala de 0 a 5,

cuando la serviciabilidad del pavimento alcanza su valor terminal y requiere una

rehabilitación.

En contraste con la serviciabilidad inicial que se mide en base a los registros de

construcción, la serviciabilidad terminal es una función de muchos factores, incluyendo

clasificación del pavimento, volumen de tráfico y ubicación. Valores típicos de

serviciabilidad terminal están entre 2 y 3, dependiendo de la clasificación funcional de la

carretera, las recomendaciones de AASHTO para la selección de la serviciabilidad

terminal son:

Volumen Alto (>10.000 TPDA) 3.0 - 3.5

Volumen Medio (3,000 - 10,000 TPDA) 2.5 - 3.0

Bajo Volumen (< 3,000 TPDA) 2.0 - 2.5

3.9.5.3 Confiabilidad (R).

Es la probabilidad de que el sistema estructural que forma el pavimento cumpla su

función prevista dentro de su vida útil bajos las condiciones (medio ambiente) que tiene

lugar en ese lapso.

Tabla 94: Confiabilidad.

Tipo de Camino Confiabilidad Recomendada (R)

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 227: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Zona Urbana Zona Rural

Rutas Interestatales y

Autopistas85 – 99,9 80 – 99,9

Arterias Principales 80 – 99 75 – 99

Colectores 80 – 95 75 – 95

Locales 50 – 80 50 – 80

Niveles de Confianza recomendados por la AASTHO

La confiabilidad adoptada es: R = 90%.

3.9.5.4 Desviación Standard (So).

La desviación standard es una media del desvío de los datos con respecto al valor

medio. Cuanto menos sea el desvío standard, los datos medios estarán mas próximos

al valor medio.

Tabla 95: Desviación Standard.

Condición de diseño Desviación Standard (So)

Variación en la predicción del

comportamiento

del pavimento, sin errores en el tránsito

0,34 (Pavimentos Rígidos)

0,44 (Pavimentos flexibles)

Variación en la predicción del

comportamiento

del pavimento, con errores en el tránsito

0,39 (Pavimentos Rígidos)

0,49 (Pavimentos flexibles)

3.9.5.4 Espesores Mínimos de Concreto Asfáltico y Base Granular.

Para el presente proyecto se tiene:

Tabla 96: Ejes equivalentes.

RESUMEN

EE = ∑ = 1504937 = 1504 * 10³ = 1,504 *

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 228: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

10 ⁶

Tabla 97: Numero de Ejes equivalentes para Espesor de Base Granular.

N° de ESALs Concreto Asfáltico Base granular

< de 50 000 2,5 cm (1”) 10,0 cm (4”)

50 000 – 150 000 5,0 cm (2”) 10,0 cm (4”)

150 000 – 500 000 6,5 cm (2 ½”) 10,0 cm (4”)

500 000 – 2 000 000 7,5 cm (3”) 15,0 cm (6”)

2 000 000 – 7 000 000 9,0 cm (3 ½”) 15,0 cm (6”)

> 7 000 000 10,0 cm (4”) 15,0 cm (6”)

3.9.6 Determinación de espesores.

Tabla 98: Datos de Entrada para Paquete Estructural.

DATOS DE ENTRADA

CBR de la Subrasante 14 %

CBR de la SubBase 70 %

CBR de la Base 82 %

Estabilidad Marshall

(Carp. Asf.)1900 Lb

Desviación Standard (So) 0.49

Confiabilidad (R) 90 %

Pérdida de serviacibilidad

(ΔPSI)2.0

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 229: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Ejes Equivalentes (W18) 1,504 * 10 ⁶

Capa de rodadura 3 ” = 7.5 cm

Tabla 99: Datos obtenidos de tablas.

Material MR (PSI) ai ” mi SNi

Concreto asfáltico 395000 0.410 - -

Base de piedra

partida

28500 0.136 1.0 2.35

SubBase granular 18500 0.130 0.8 2.70

Subrasante 10500 - - 3,35

3.9.6.1 Cálculos.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 230: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Carpeta Asfáltica 7”-----2” = 5.00 cm

Capa Base 2”-----2”+ 5”×2=12” = 30.00 cm

SubBase 6”-----6” = 15.50 cm

3.9.7 Tratamiento superficial doble TSD.

Datos de entrada:

Estabilidad Marshall (T. S. D.) 1 900 lb

Desviación Estándar (So) 0,49

Confiabilidad (R) 90%

Pérdida de Serviciabilidad (Δ PSI) 2.0

Ejes Equivalentes (W18) 1.506x106

Tabla 100: Datos obtenidos de tablas.

Material MR (PSI) ai ” mi SNi

Tratamiento

superficial

395000 - - -

Base de piedra

partida

28500 0.136 1.0 2.35

SubBase granular 18500 0.130 0.8 2.70

Subrasante 10500 - - 3,35

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 231: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

RESUMEN:

RESUMEN FINAL:

D1: Capa Base 20.0 cm.

D2: Capa Sub Base 20.0 cm.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 232: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

La cubierta superficial no proporciona soporte estructural, provee de una superficie

económica y duradera, este TSD se conforma de la siguiente manera:

Limpieza de la base, uso de escobas mecánicas e imprimación RC - 250

Esparcido primer agregado por penetración invertida

Compactación, neumático rodillo liso y cerrar al tráfico durante 48 horas.

Limpieza de partículas sueltas, con escoba mecánica

Segundo riego con diluido asfaltico RC - 250

Segundo esparcido del agregado y compactación

Cerrar año tráfico durante 48 horas y apertura al tráfico controlado

En el altiplano ocurre la oxidación asfáltica, debido a los rayos del sol, perdiendo el

tratamiento superficial y quedando al descubierto las partículas. Por esto se debe hacer

un riego cada 3 años.

3.10 DISEÑO DE LA SEÑALIZACION VERTICAL Y HORIZONTAL.

En esta parte se describen los criterios adoptados para el diseño de señalización del

proyecto estudio a diseño final del tramo carretero Quillacas – Pampa Aullagas de

12,691 kilómetros de longitud. El propósito del diseño de señalización es de implantar

los elementos necesarios para proteger y garantizar la seguridad y durabilidad de la

carretera proyectada, en base a criterios y normativas adoptadas para el diseño de los

elementos de seguridad vial y señalización del tramo carretero Viacha - Laja. La

señalización se ha basado en el “Manual de Disposiciones para el Control de Tránsito

en Carreteras”, edición año 2007, elaborado por la A.B.C.

3.10.1 Señalización horizontal.

La circulación vehicular y peatonal debe ser guiada y regulada a fin de que ésta pueda

llevarse a cabo en forma segura, fluida, ordenada y cómoda, siendo la señalización

horizontal de tránsito un elemento fundamental para alcanzar tales objetivos.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 233: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.10.1.1 Demarcación horizontal.

La demarcación está constituida por las líneas, símbolos y letras que se pintan sobre el

pavimento, bordes y estructuras de las vías de circulación o adyacentes a ellas, así

como los objetos que se colocan sobre la superficie de rodamiento con el fin de regular

o canalizar el tránsito o indicar la presencia de obstáculos.

De acuerdo a estos manuales de la A.B.C. se ha definido la señalización horizontal

(Demarcación en el Pavimento), demarcando los bordes con pintura blanca y continua

de 10 cm. de ancho. Para la demarcación de las líneas centrales se delimitarán con

pintura de color amarillo segmentada cuando exista

visibilidad de sobrepaso y con pintura continua amarilla cuando no exista visibilidad de

sobrepaso. Las distancias de visibilidad de sobrepaso está en función de la velocidad

directriz del tramo, es decir que para 70 Km./h la distancia sobrepaso mínima es de 280

metros con los parámetros de distancia de visibilidad se ha definido las zonas de

restricción, analizando independientemente el lado derecho e izquierdo.

3.10.1.2 Rayas Centrales.

Las líneas de centro se usan para designar el centro de la superficie de ruedo de una

carretera con tránsito en ambos sentidos consiste en una línea amarilla discontinua

con un ancho de 12 cm. Con una razón de segmento a separación de 3 a 5,

correspondiente a segmentos de 4.5 m. y separaciones de 7.5 m.

Se utilizan también rayas continuas como rayas centrales en sectores donde se

prohíbe el adelantamiento cuando la distancia de visibilidad de paso es inferior a la

visibilidad de rebase estas rayas son bandas dobles de 0.12 m. de ancho y de color

amarillo y se presentan en los siguientes casos:

En curvas horizontales y verticales que carecen de visibilidad de paso.

En zonas de prohibición de adelantamiento en lado derecho se pinta en ambos

sentidos de línea amarilla continua a la derecha del eje y a la izquierda las

líneas segmentadas.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 234: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

En zonas de prohibición de adelantamiento a los vehículos del lado izquierdo,

se pinta la línea amarilla continua a la izquierda del eje y a su derecha las

líneas segmentadas.

3.10.1.3 Rayas delimitadoras de calzada.

Las rayas limitadoras de calzada están pintadas en el límite entre la calzada y la

berma, sirven para indicar al conductor el carril por el cual debe circular sin peligro y

tiene la resistencia suficiente para soportar al tránsito pesado, estas franjas

continuas serán de 0.12 m de ancho y de color blanco. Cuando el ancho de la

berma es mayor y presenta una parada de vehículos permitida se pintarán rayas

oblicuas a 45° en la superficie del aparcadero con un ancho de 20 cm. distantes 5.0 m.

3.10.1.4 Rayas Reguladoras para uso de Carriles.

Son palabras y flechas pintadas sobre el pavimento de color blanco y sirven para

guiar, advertir o regular el tránsito. En el caso de escrituras estas no son más de una

por efecto de la velocidad de diseño. Las letras y símbolos están ubicados en la

dirección del movimiento del tránsito con una leve distorsión vertical para que el

conductor lea la señal cuando el vehículo se encuentra en marcha.

3.10.1.5 Tachas Reflectivas.

Las tachas reflectivas (ojos de gato) son dispositivos para delimitación de carriles en las

calzadas, con el objeto de ayudar a la percepción del conductor de los límites de la

superficie de rodadura especialmente en las noches. Son señalizaciones especiales,

que conforme al proyecto se emplearán tanto en el eje como en los bordes; con una

separación de 12 o 24 metros una de otra, clasificándose en tachas reflectivas de

borde y las tachas reflectivas de eje o centrales.

Este tipo de marca puede ser usado para guiar al tránsito hacia el carril adecuado

complementando otras marcas, o en algunos casos como un sustituto de otros tipos de

marcas. Este tipo de elementos (ojos de gato o vialeta) son los preferidos,

principalmente en lugares donde las condiciones adversas del clima dificultan la

visibilidad.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 235: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Esta señalización se ha dispuesto cada 12 o 24 metros, en los bordes y el eje, en los

bordes se debe tener el cuidado de poner la señal fuera del marcado horizontal, puesto

que si se pusiera dentro, restaría ancho de rodaje.

Figura 55 - Ubicación de las Tachas Reflectivas.

El detalle de la demarcación horizontal con pintura blanca y amarilla se muestra en el

Anexo. También se detallan las tachas reflec

tivas.

3.10.1.6 Bandas Transversales de Alerta (BTA).

Las BTA consiste en varias filas de tachas reflectivas especiales, ubicadas donde se

considera conveniente advertir al conductor que se aproxima a un lugar en el que es

aconsejable disminuir la velocidad como es el caso de lugares de intersección y otros

mostrados en el siguiente cuadro.

Tabla 101: Ubicación de las Bandas Trasversales de Alerta.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 236: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

De ALongitu

d

Lad

o

BandasSector

0+000 0+050 50 I 4Salida Quillacas hacia Pampa

Aullagas

12+63

1

12+69

160 D 4 Ingreso a Pampa Aullagas

Figura 57 - Ubicación en la Entrada de una población (Distancia).

Figura 58 - Separación entre Placas Reflectantes.

3.10.2 Señalización Vertical.

Son dispositivos de control de tránsito instalados a nivel del camino o sobre él,

destinados a transmitir un mensaje a los conductores y peatones, mediante palabras o

símbolos, sobre la reglamentación de tránsito vigente, o para advertir sobre la

existencia de algún peligro en la vía y su entorno o para guiar o informar sobre rutas,

nombres y ubicación de poblaciones, lugares de interés y servicios. Las señales

verticales deberían usarse solamente donde se justifiquen según un análisis de

necesidades y estudios de campo.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 237: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

3.10.2.1 Tamaño de las Señales.

El tamaño de las señales verticales son las indicadas en la tabla adjunta, como se

indica en dimensiones de las señales verticales en el manual actualizado del A.B.C.,

también hay que seguir todas las especificaciones de dicho manual en cuanto a color,

materiales y todos los detalles componentes de cada señal.

Tabla 102: Tipos de Señales Verticales.

TIPO DE SEÑAL DIMENSIONES (cm)

PREVENTIVAS Cuadrado de 75 cm X 75 cm

PREVENTIVA SP-40 Rectángulo de 120 cm X 40 cm

REGLAMENTARIAS Circulo de 75 cm de Diámetro.

REGLAMENTARIA SR-01 Octágono con altura de 75 cm.

REGLAMENTARIA SR-02 Triángulo equilátero 90 cm de lado.

INFORMATIVAS DE SERVICIORectángulo de 60 cm X 75 cm y

variable

3.10.2.2 Ubicación de las Señales Verticales en el tramo.

Ubicación Lateral y Altura.

Las señales se colocaran fuera de los carriles por donde circula el tránsito al lado

derecho, teniendo en cuenta el sentido de circulación de tránsito en forma tal que el

plano frontal de la señal y el eje de la vía formen un ángulo comprendido entre 85 y 90

grados para que su visibilidad sea óptima al usuario

La ubicación lateral de la señales verticales corresponde a distancias de 0.50 m. como

mínimo desde las bermas y en los cortes o por detrás de la cuneta hasta un máximo de

3.60 m.

La altura de la señal desde su extremo inferior hasta la cota del borde del pavimento no

será menor a 1.8 m.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.

Page 238: Diseño Geometrico

DISEÑO DE CARRETERA PROYECTO DE GRADO

Figura 59 - Ubicación de las Señales Verticales.

Ubicación Longitudinal.

Para una velocidad de operación de 70 Km/h la distancia de separación deberá ser de

70 metros. Una separación menor dificultaría su visibilidad por las noches.

MATERIA: CARRETERAS II CURSO: 8vo Semestre.