PROYECTO CARRETERAS

ESTUDIO DE RUTAS PARA EL TRAZADO DE CARRETERASLnea de PendienteEs una lnea que une los puntos obligados del proyecto conservando una pendiente especificada, constante y uniforme. Esta lnea va al ras del terreno y de coincidir con el eje de la va, presentara mnimo movimiento de tierras.Velocidad de DiseoEs la velocidad seleccionada para fines del diseo vial y que condiciona las principales caractersticas de la carretera, tales como: curvatura, peralte y distancia de viabilidad; de las cuales depende la operacin segura y cmoda de los vehculos.Perfil LongitudinalEs la representacin grfica de la interseccin del terreno con un plano vertical que contiene al eje longitudinal de nivelacin, con esto se obtiene la forma asimtrica del terreno a lo largo de la mencionada lnea.CotaNmero que, en un plano o mapa topogrfico, seala la altura en un punto sobre el nivel del mar.Mtodo de BruceEs un mtodo basado en el concepto de longitud resistente que es la comparacin entre la distancia real de la ruta y una distancia equivalente en terreno plano, teniendo en cuenta el mayor esfuerzo que realizan los vehculos subiendo cuestas muy empinadas y el mayor riesgo y desgaste de los frenos cuando las bajan. La evaluacin se realiza en los dos sentidos de circulacin a partir de una pendiente recomendada o especificada para la va.Pavimento AsflticoEs un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asflticas para construccin de carreteras, autovas y autopistas. Tambin es utilizado en impermeabilizantes. Est presente en el petrleo crudo y compuesto, casi por completo de bitumen. Va SecundariaEs aquella que une las vas municipales entre s y/o que provienen de una cabecera municipal y conectan con una carretera primaria. Pueden funcionar pavimentadas o de lo contrario en afirmado.

METODOLOGASe considerara los siguientes pasos a seguir:1. Trazar dos lneas de pendiente.2. Abcisar cada una de las lneas de pendiente.3. Identificar la cota correspondiente a cada uno de los puntos del abcisado.4. Realizar perfil longitudinal a escala de las dos lneas de pendiente 5. Aplicar el mtodo de Bruce a cada una de las lneas de pendiente.6. Decidir cul es la mejor lnea de pendiente.

DESARROLLO PRCTICO DEL TRABAJOSe llevara acabo el proceso de reconocimiento y exploracin, el cual consisti en la seleccin de dos lneas pendientes que unieran dos puntos determinados, cada lnea de pendiente se realizara teniendo en cuenta especificaciones de pendiente y velocidad de diseo dadas en el manual de diseo geomtrico de carretas. Luego de tener las dos vas seleccionadas en el plano topogrfico nos dispusimos a trazar el correspondiente abcisado con su respectiva cota, en cada uno de los puntos, con el cual se construy un perfil longitudinal de la lnea de pendiente, el cual nos ayudara al momento de aplicar el mtodo de Bruce para poder as decidir, cul va es la mejor opcin al momento de continuar con el proyecto.Cabe resaltar que debido a que se trabaja con especificaciones de una va secundaria al aplicar el mtodo de Bruce aplicaremos un inverso de coeficiente de traccin igual a 35, esto debido al material con el cual se debe construir la va (pavimento asfltico).OBJETIVOAplicar el mtodo de Bruce a cada una de las lneas de pendiente trazadas y determinar cul es la ruta ms apropiada para el trazado de la va.CLCULOSDatos:En el plano de la figura, dibujado a la escala dada con curvas de nivel de equidistancia 25 metros, se identifican los puntos A y B.Realizar: Un estudio de las posibles rutas que unan los puntos A y B.Solucin:Sobre el plano dado se han trazado tres posibles rutas, mediante la identificacin de los puntos de paso a, b, c, d, e, f, g, h, i, j de control primario y secundario. Tales rutas son:

Ruta 1 = AabcdeB, siguiendo la parte altaRuta 2 = AfghijB, siguiendo la parte baja.

RUTA 1.-Tramo A-a

Tramo a-b

Tramo b-c

Tramo c-d

Tramo d-e

Tramo e-B

RUTA 2.-Tramo A-f

Tramo f-g

Tramo g-h

Tramo h-i

Tramo i-j

Tramo j-B

CUADRO RESUMENRUTA 1RUTA 2

Tramo A-aDH = 3150 mDsn = -50 mPte = -1.59%a = 350 mX = -5.56 mTramo A-fDH = 3500 mDsn = -275 mPte = -7.86%a = 350 mX = -27.51 m

Tramo a-bDH = 4200 mDsn = 50 mPte = 1.19%a = 350 mX = 4.17 mTramo f-gDH = 5120 mDsn = -100 mPte = -1.95%a = 340 mX = -6.64 m

Tramo b-cDH = 10200 mDsn = 150 mPte = 1.47%a = 340 mX = 5.00 mTramo g-hDH = 2800 mDsn = 250 mPte = 8.93%a = 350 mX = 31.3 m

Tramo c-dDH = 5100 mDsn = 75 mPte = 1.47%a = 340 mX = 5.00 mTramo h-iDH = 8400 mDsn = 550 mPte = 6.55%a = 350 mX = 22.91 m

Tramo d-eDH = 3400 mDsn = 50 mPte = 1.47%a = 340 mX = 5.00 mTramo i-jDH = 4200 mDsn = 100 mPte = 2.38%a = 350 mX = 8.33 m

Tramo e-BDH = 3150 mDsn =225 mPte = 7.14%a = 350 mX = 24.99 mTramo j-BDH = 5250 mDsn =-25 mPte = -0.47%a = 350 mX = -1.75 m

TABLA: ABCISAS Y COTAS A LO LARGO DE LA RUTARUTASPtoLongitudAbcisasCotas

RUTA 1A-------K 0 + 0003075

a3150K 3 + 1503025

b4200K 7 + 3503075

c10200K17+ 5503225

d5100K22+ 6503300

e3400K26+ 0503350

B3150K29+ 2003575

RUTA 2A-------K 0 + 0003075

f3500K 3 + 5002800

g5120K 8 + 6202700

h2800K11+ 4202950

i8400K19+ 8203500

j4200K24+ 0203600

B5250K29+ 2703575

Con el propsito de realizar una evaluacin preliminar ms precisa, es necesario elaborar un perfil longitudinal de las rutas, como se muestra en la siguiente figura, calculado as:

La evaluacin preliminar de las dos rutas se har con base en la comparacin de sus longitudes, desniveles y pendientes. Para tal efecto, se supone que la pendiente recomendada es del 4%.

Cada ruta ser analizada mediante el mtodo de Bruce, Por lo tanto, de acuerdo a la ecuacin:

Dnde: X0 = Longitud resistente (m)X = Longitud total el trazado (m)y = desnivel o suma de desniveles (m)K = Inverso del coeficiente de traccin.

Para cada ruta se tienen las siguientes longitudes resistentes, X0:

(Consideramos todas las pendientes positivas).Ruta 1:Desniveles perjudiciales por contrapendientes:

Ruta 2:Desniveles perjudiciales por contrapendientes:

Ahora, si el anlisis de longitudes resistentes se realiza en sentido contrario, esto es de B A, como sera el caso de una carretera de dos direcciones, se tiene:(Aqu se considera las pendientes negativas que ahora ya sern positivas por que se cambi el sentido de B a A y en el exceso de pendientes se considera (pendiente recomendada) las mayores a 4% y se resta estas: 0,04)

Ruta 1:Desniveles por contrapendientes

(Desnivel del tramo donde la pendiente es negativa)Desniveles por exceso de pendientes (mayores que la pendiente recomendada: 4%)

(Tramo donde la pendiente es mayor del 4% - 0,004) (distancia del tramo donde la pendiente es mayor que el 4%)

(Longitud total + constante del tipo de superficie (suma de desniveles))

Ruta 2:Desniveles por contrapendientes

(Desnivel del tramo donde la pendiente es negativa)Desniveles por exceso de pendientes (mayores que la pendiente recomendada: 4%)

(Longitud total + constante del tipo de superficie (suma de desniveles))

CONCLUSIONESPara la seleccin final de una ruta aplicaremos el mtodo de Bruce. Es importante evaluar y seleccionar la ruta ms optima de acuerdo a las condiciones topogrficas, geolgicas, hidrolgicas y de drenaje; que ofrezca el menor costo con el mayor ndice de utilidad econmica, social y esttica. Como puede observarse, para ambos sentidos, la ruta de menor resistencia es la Ruta 1, la cual se hace atractiva. Sin embargo, ella incorpora la construccin de un puente en el punto h, cabe indicar que para ambas rutas se incide en la construccin de un puente, situacin que elevara los costos.

INTRODUCCINUna carretera o ruta es una va de dominio y uso pblico, proyectada y construida fundamentalmente para la circulacin de vehculos automviles. Existen diversos tipos de carreteras aunque coloquialmente se utiliza el trmino carretera para definir a la carretera convencional que puede estar conectada a, travs de accesos, a las propiedades colindantes, diferencindolas de otro tipo de carreteras, las autovas y autopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simple camino porque estn especialmente conectadas para la circulacin de vehculos de transporte. Con la finalidad de obtener un conocimiento en cuanto al diseo geomtrico acorde a la dinmica de crecimiento de las localidades de cualquier pas o estado a nivel mundial, en el marco del Desarrollo Vial, Urbano, Humano y Profesional se produjo la elaboracin de este extracto de informacin para suministrar todo lo referente a Investigacin de Conceptos el cual conoceremos en este, cuyo principal objetivo radica en conocer, regular y facilitar para la formacin de los estudiantes universitarios, con fines a la futuros a la ejecucin de los trabajos respectivos al diseo geomtrico de carreteras, tanto a las dependencias de la administracin pblica como a las empresas privadas.Enfocados en la necesidad de que produzcan construcciones de vas seguras de rpida construccin y de alta calidad, surgen a su efecto los lineamientos a seguir por la humanidad con los fines antes mencionados.La organizacin y el control de todas las ciudades y todas sus zonas, estn bajo los regmenes de seguridad, apoyo y uniformidad de las autoridades que dirigen y velan la calidad constructiva.

MEMORIA DESCRIPTIVA GENERAL DEL PROYECTOASPECTOS GENERALESOBJETIVOS DEL ESTUDIOEl objetivo del presente estudio, es la elaboracin del Expediente Tcnico Definitivo, para la ejecucin de las obras de Rehabilitacin y Mejoramiento de la carretera Cerro Huarancolca Quebrada Utras desde K0+00 hasta el 27K+400, a nivel con construccin con carpeta asfltica en caliente de acuerdo a los trminos de referencia.ACCESIBILIDADLos accesos a las zonas de estudio, es a travs de la ruta terrestre va afirmada.CLIMA, TEMPERATURA Y PLUVIOSIDADLa carretera en estudio presenta un clima tpico de la faja costanera vara de acuerdo a la altitud y la geomorfologa del lugar presentando una temperatura promedio de 21 con presencia de humedad relativa en la noche presentando un suelo residual en las pendientes moderadas.SECCIN TRANSVERSALAl igual que en el caso de la velocidad directriz, la seccin transversal de la va, se basa en la clasificacin de la va, a la orografa que atraviesa la misma y la velocidad directriz.Los elementos que integran y definen la seccin transversal son: ancho de zona o derecho de va, calzada o superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios.De acuerdo a las recomendaciones de la norma DG-2001 y en funcin a la clasificacin de la carretera, tipo de orografa, IMDA y la velocidad de diseo, se determina de acuerdo a la siguiente tabla:ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES

TOMADO DE: MANUAL DE CARRETERAS DISEO GEOMETRICO DG 2013BERMASEsta determinado en funcin a la clasificacin por la orografa IMDA y velocidad de diseo , cuya relacin se encuentra en la tabla 304.02 de las Normas DG 2001.La norma del Diseo Geomtrico DG 2001 recomienda los valores de los anchos de Bermas de acuerdo a la tabla siguiente: TABLA: ANCHO DE BERMAS

TOMADO DE: MANUAL DE CARRETERAS DISEO GEOMETRICO DG 2013

BOMBEOLos tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contra peralte se tomo en cuenta una inclinacin transversal mnimo o de bombeo, con el propsito de evacuar las aguas superficiales, pendiente que depende del tipo de superficie de rodadura y los niveles de precipitacin de la zona. La tabla siguiente por la Norma DG 2001 del MTC especifica estos valores indicando en algunos casos un rango dentro del cual el valor deber moverse, afinando su eleccin segn los matices de la rugosidad de la superficie y de los climas imperantes.BOMBEOS DE LA CALZADA


En nuestro caso y segn el clima imperante de la zona, el valor adoptado para todo el tramo es de 2% por el tipo de superficie superior (carpeta asfltica) y los valores de precipitacin de la zona menores a 500 mm /ao segn informacin proporcionada por el estudio hidrolgico.

PENDIENTES MAXIMAS


COORDINACIN ENTRE ALINEAMINETO HORIZONTAL Y PERFIL LONGITUDINALLa consideracin independiente de los trazados en planta y perfil, desde el punto de vista del diseo, puede dar lugar a problemas en la perspectiva dinmica apreciada por el conductor que recorre la carretera. Se coordino el trazado en planta y el perfil longitudinal, con objeto de obtener un conjunto que proporcione al conductor un recorrido fcil y agradable, exento de sorpresas y desorientaciones.MEMORIA DESCRIPTIVA ESPECFICA DEL PROYECTOEste proyecto tiene como finalidad satisfacer las necesidades de las sociedades o comunidades a travs de los intercambios laborales y comerciales que existen. La carretera consta de una calzada de dos carriles de 3.50 m cada uno, para tal caso haremos los trabajos y estudios correspondientes necesarios sujetos a las normas del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC).

ESTUDIO DEL PROYECTOEl objetivo de este trabajo de estudio, es la elaboracin del expediente tcnico, para la ejecucin de las obras, desde el K16+200 hasta el k17+200. El cual comprende los siguientes estudios: Realizar estudios de impacto ambiental. Realizar estudios topogrficos, estudios de hidrologa e hidrulica. Elaborar el plan de consultas pblicas y especficas. Identificar afectaciones prediales dentro del derecho de va. Elaborar un anlisis de costos y presupuestos.TRABAJOS A REALIZARLos trabajos a realizar son el levantamiento topogrfico, nivelacin y posicionamiento del eje de la carretera.DESCRIPCION DEL TRAZOEl tramo en estudio presenta una topografa accidentada compuesta por cerros y quebradas.LOCALIZACINEl proyecto est localizado en la zona norte del departamento de Lima: Carretera: HUAURA - SAYAN - CHURIN - OYN - AMBO Y RIO SECO - SAYAN Tramo: Cerro Huarancolca Quebrada Utras Kilometraje: K16+200 k17+200 Departamento: Lima Provincia: Oyn Distrito: Andajes Since

CURVAS HORIZONTALESCurva N1Datos:PeralteVelocidad de Diseo

8%80 km/h

Encontramos el radio mnimo:

Relacin entre velocidad y coeficiente de rozamiento:V30405060708090100110

f0.180.170.160.1530.1460.140.1330.1260.12

Encontramos la tangente:

Longitude de Cuerda:

Encontramos la Externa:

PtoProgresivaSobreanchoRampa B.InferiorRampa B. Superior

AK16+257.2802%2%

BK16+269.280.1382%0%

CK16+281.280.2762%2%

DK16+293.280.4144%4%

EK16+305.280.5526%6%

FK16+317.280.698%8%

GK16+415.940.698%8%

HK16+427.940.5526%6%

IK16+439.940.4144%4%

JK16+451.940.2762%2%

KK16+463.940.1382%0%

LK16+475.9402%2%

Curva N2Datos:Encontramos la tangente:


Sobreancho:


AK16+534.9502%2%

BK16+546.950.2042%0%

CK16+558.950.4082%2%

DK16+570.950.6134%4%

EK16+582.950.8176%6%

FK16+594.951.0218%8%

GK16+708.841.0218%8%

HK16+720.840.8176%6%

IK16+732.840.6134%4%

JK16+744.840.4082%2%

KK16+756.840.2042%0%

LK16+768.8402%2%

Curva N3DatosPeralteVelocidad de Diseo

8%80 km/h

Encontramos la tangente:


Encontramos la Externa:


AK16+834.0202%2%

BK16+846.020.1382%0%

CK16+858.020.2762%2%

DK16+870.020.4144%4%

EK16+882.020.5526%6%

FK16+894.020.698%8%

GK17+32.350.698%8%

HK17+44.350.5526%6%

IK17+56.350.4144%4%

JK17+68.350.2762%2%

KK17+80.350.1382%0%

LK17+92.3502%2%

TABLA : VALORES DEL PERFIL LONGITUDINALCOTACOTA

PROGRESESTTERRENORAZANTECORTERELLENO

16K+200032023202

232033203.0670.067

432053204.1340.866

632073205.2011.799

832103206.2683.732

16K+3001032123207.3354.665

1232123208.4023.598

1432123209.4692.531

1632103210.5360.536

1832083211.6033.603

16K+4002032073212.675.67

2232083213.7375.737

2432123214.8042.804

2632163215.8710.129

2832193216.9382.062

16K+5003032183218.0050.005

3232173217.8890.889

3432193217.7781.222

3632183217.6670.333

3832173217.5560.556

16K+6004032183217.4450.555

4232183217.3340.666

4432173217.2230.223

4632173217.1120.112

4832173217.0010.001

16K+7005032193215.4553.545

5232123213.911.91

5432073212.3655.365

5632033210.827.82

5831983209.27511.275

16K+8006031953207.7312.73

6231903206.18516.185

6431923204.6412.64

6631943203.0959.095

6831953201.556.55

16K+9007032003200.0050.005

7232033201.6671.333

7432073203.3343.666

7632123205.0016.999

7832203206.66813.332

17K+08032253208.33516.665

8232253210.00214.998

8432253211.66913.331

8632243213.33610.664

8832243215.0038.997

17K+1009032233216.676.33

9232243218.3375.663

9432233220.0042.996

9632243221.6712.329

9832243223.3380.662

17K+20010032253225.0050.005

CURVAS VERTICALES


CURVA 1

pcv32181803038

ptv32181803398

piv3218piv3218

81.073216.9390.113218.11

71.073215.86100.113218.22

61.073214.79110.113218.33

51.073213.72120.113218.44

41.073212.65130.113218.55

31.073211.58140.113218.66

21.073210.51150.113218.77

11.073209.44160.113218.88

pcv1.073208.37ptv0.113218.99

pcvxx2Yn

1204000.0328

24016000.1312

36036000.2952

48064000.5248

5100100000.82

6120144001.1808

7140196001.6072

8160256002.0992

piv180324002.6568

COTAS DE DISEO DE RASANTE, CURVA VERTICAL CONVEXA

COTASCORRECCCOTAS DE

ABCISATANGENTEPENDIENTRAZANTE

pcv16K+3203208.3703208.370

13403209.440.03283209.407

23603210.510.13123210.379

33803211.580.29523211.285

44003212.650.52483212.125

54203213.720.823212.900

64403214.791.18083213.609

74603215.861.60723214.253

84803216.932.09923214.831

piv16K+50032182.65683215.343

95203218.112.09923216.011

105403218.221.60723216.613

115603218.331.18083217.149

125803218.440.823217.620

136003218.550.52483218.025

146203218.660.29523218.365

156403218.770.13123218.639

166603218.880.03283218.847

ptv16K+6803218.9903218.990

CURVA2

pcv32171603057

ptv32171603377

piv3217piv3217

70.1123217.112101.553215.45

60.1123217.224111.553213.90

50.1123217.336121.553212.35

40.1123217.448131.553210.80

30.1123217.56141.553209.25

20.1123217.672151.553207.70

10.1123217.784161.553206.15

pcv0.1123217.896ptv1.553204.60

pcvxx2Yn

1204000.0920.00023

24016000.368

36036000.828

48064001.472

5100100002.3

6120144003.312

7140196004.508

piv160256005.888




pcv16K+5203217.78403217.784

15403217.7840.0923217.692

25603217.6720.3683217.304

35803217.560.8283216.732

46003217.4481.4723215.976

56203217.3362.33215.036

66403217.2243.3123213.912

76603217.1124.5083212.604

PIV16K+68032175.8883211.112

87003215.454.5083210.942

97203213.93.3123210.588

107403212.352.33210.05

117603210.81.4723209.328

127803209.250.8283208.422

138003207.70.3683207.332

148203206.150.0923206.058

PTV16K+8403204.603204.6


CURVA3

pcv32002003000

ptv32002003400

piv3200.000piv3200

91.553201.550101.673201.67

81.553203.100111.673203.34

71.553204.650121.673205.01

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PROYECTO CARRETERAS

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