PROYECTO DISEÑO DE VIA final.doc

PROYECTO DISEÑO DE VIA AGUA BLANCA-EL DIAMANTE

CORPORACIÓN UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOSFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

GIRARDOT DICIEMBRE 2011

PROYECTO MATERIALES PARA CONSTRUCCIONLADRILLO ALIGERADO EN MORTERO

CRISTIAN GARCIACAMILA CASTIBLANCO

Presentado a:

ING. GUSTAVO LOPERA DIAZ

CORPORACIÓN UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOSFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

GIRARDOTDICIEMBRE 2011

PROYECTO: DISEÑO DE VIAS INGENIERIA CIVIL- 8 SEMESTRE

CONTENIDO pág.

INTRODUCCION

1. MARCO TEORICO …………………………………………………………… 71.1 Definición de Vía o Carretera……………………………………………. 7

2. HISTORIA…………………………………………………………………………… 7

3. CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS………………………………… 73.1 Según su funcionalidad………...………………………………..………… 73.1.1 Según Tipo de Terreno………………………………………………………… 8

4. Anexos de Cálculos Curvas………………………………………………… 94.1 Curva # 1………………………………………………………………………….. 104.2 Curva # 2………………………………………………………………………….. 104.3 Curva # 3………………………………………………………………………….. 104.4 Curva # 4 ………………………………………………………………………….. 104.5 Curva # 5 ………………………………………………………………………….. 104.6 Curva # 6 ………………………………………………………………………….. 104.7 Curva # 7 ………………………………………………………………………….. 104.8 Curva # 8 ………………………………………………………………………….. 104.9 Curva # 9 ………………………………………………………………………….. 104.10 Curva # 10 ………………………………………………………………………….. 10


INTRODUCCIÓN

En nuestro curso de Diseño de vías, diseñaremos una vía y la adaptaremos a las necesidades puestas, como la demanda existente, el tipo de tráfico, dependiendo del tipo de terreno, los niveles, mediante tablas, planos, cálculos.

Se considera que el uso de las carreteras desde millones de años atrás ha sido de seria importancia para el desarrollo socio-económico y político del hombre es por ende que día a día se ha mejorado se tecnología constructiva obteniendo como resultado una gran movilidad y comunicación rápida desde grandes ciudades hasta pequeños pueblos facilitando el transporte de bienes, recursos, personas.


OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

Construcción de una Vía principal que comunica los pueblos de Agua Blanca con El diamante

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Aprender a calcular las rutas

Definición o criterio de la ruta opcional para la construcción teniendo en cuenta el valor económico.

Definir las partes de la Vía o carretera


JUSTIFICACION

Este proyecto se llevo a cabo, como requisito final de la materia DISEÑO DE VIAS dictada por el Ing. GUSTAVO LOPERA DIAZ, con el objetivo de visualizar las necesidades que se presentan en la construcción de una vía así mismo en la construcción de la misma.

De esta manera, diseñar y calcular diferentes rutas en la que se eligió la mas apropiada económicamente y constructivamente.


1. MARCO TEORICO

1.1 DEFINICION DE VIA O CARRETERA.

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.

2. HISTORIA DE VIA O CARRETERA.

Se cree que los primeros caminos fueron creados a partir del paso de los animales, aunque esto está puesto en duda ya que los animales no suelen recorrer los mismos caminos. El Camino de Icknield es un ejemplo de este tipo de origen donde humanos y animales seguían el mismo camino. A estos caminos se los denomina caminos del deseo.

3. CLASIFICACION DE VIA O CARRETERA.

Para los efectos del presente Manual las carreteras se clasifican según su funcionalidad y el tipo de terreno.

3.1 SEGÚN SU FUNCIONALIDAD.Determinada según la necesidad operacional de la carretera o de los intereses de la nación en sus diferentes niveles:

3.1.1 PRIMARIAS.Son aquellas troncales, transversales y accesos a capitales de Departamento que cumplen la función básica de integración de las principales zonas de producción y consumo del país y de éste con los demás países. Este tipo de carreteras pueden ser de calzadas divididas según las exigencias particulares del proyecto. Las carreteras consideradas como Primarias deben funcionar pavimentadas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo

http://es.wikipedia.org/wiki/Camino_del_deseo

http://es.wikipedia.org/wiki/Camino_del_deseo

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Icknield_Way&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte

http://es.wikipedia.org/wiki/Camino_rural

http://es.wikipedia.org/wiki/Autopista

http://es.wikipedia.org/wiki/Autov%C3%ADa

3.1.2 SECUNDARIAS. Son aquellas vías que unen las cabeceras municipales entre sí y/o que provienen de una cabecera municipal y conectan con una carretera Primaria. Las carreteras consideradas como Secundarias pueden funcionar pavimentadas o en afirmado.

3.1.2 TERCIARIAS.Son aquellas vías de acceso que unen las cabeceras municipales con sus veredas o unen veredas entre sí. Las carreteras consideradas como Terciarias deben funcionar en afirmado. En caso de pavimentarse deberán cumplir con las condiciones geométricas estipuladas para las vías Secundarias.

3.2. SEGÚN EL TIPO DE TERRENO.Determinada por la topografía predominante en el tramo en estudio, es decir que a lo largo del proyecto pueden presentarse tramos homogéneos en diferentes tipos de terreno.

3.2.1. TERRENO PLANO.Tiene pendientes transversales al eje de la vía menores de cinco grados (5°). Exige el mínimo movimiento de tierras durante la construcción por lo que no presenta dificultad ni en su trazado ni en su explanación. Sus pendientes longitudinales son normalmente menores de tres por ciento (3%).Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos livianos.

3.2.2. TERRENO ONDULADO.Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre seis y trece grados (6° - 13°). Requiere moderado movimiento de tierras durante la construcción, lo que permite alineamientos más o menos rectos, sin mayores dificultades en el trazado y en la explanación. Sus pendientes longitudinales se encuentran entre tres y seis por ciento (3% - 6%). Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehículos livianos, sin que esto los lleve a operar a velocidades sostenidas en rampa por tiempo prolongado.


3.2.3. TERRENO MONTAÑOSO.Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre trece y cuarenta grados (13° - 40°). Generalmente requiere grandes movimientos de tierra durante la construcción, razón por la cual presenta dificultades en el trazado y en la explanación. Sus pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre seis y ocho por ciento (6% - 8%). Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a velocidades sostenidas en rampa durante distancias considerables y en oportunidades frecuentes.

3.2.4. TERRENO ESCARPADO.Tiene pendientes transversales al eje de la vía generalmente superiores a cuarenta grados (40°). Exigen el máximo movimiento de tierras durante la construcción, lo que acarrea grandes dificultades en el trazado y en la explanación, puesto que generalmente los alineamientos se encuentran definidos por divisorias de aguas. Generalmente sus pendientes longitudinales son superiores a ocho por ciento (8%). Conceptualmente, este tipo de carreteras se definen como la combinación de alineamientos horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que en aquellas a las que operan en terreno montañoso, para distancias significativas y en oportunidades frecuentes.


4. ANEXOS DE CÁLCULOS CURVAS

4.1 SELECCIÓN DE RUTA

4.1.1 CALCULO DESNIVELES Y CONTRAPENDIENTE.

Tramo A-aDesnivel = 364.5 – 361 = 3.5 Dh= 40.741 m.S= 3.5 / 40.71 = 0.08 = 8%

Tramo a – bDesnivel = 365 – 364.5 = 0.5 Dh= 45.247 m.S = 0.5 / 45.247 = 0.1 = 1%

Tramo b –cDesnivel = 362 – 365 = -3 Dh= 71.064 m.S= -3 / 71.064 = -0.04 = - 4%

Tramo c-dDesnivel = 367 – 362 = 5 Dh= 41.296 m.S= 5 / 41.296 = 0.12 = 12%


Ruta Puntos Abscisas Cota

Ruta

A K0+000 361A K0+46.061 364.5B K0+114.30 365C K0+166.902 362D K0+219.971 367E K0+236.921 367F K0+281.991 368G K0+323.283 373.5H K0+368.558 370I K0+397.631 376J K0+417.690 376K K0+445.064 378

B K0+456.301 379

Tramo d-eDesnivel = 367 – 366 = 1 Dh= 44.48 m.S= 1 / 44.48 = 0.02 = 2%

Tramo e-fDesnivel = 368 – 367 = 1 Dh= 12.686 m.S= 1 / 12.686 = 0.07 = 7%

Tramo f-gDesnivel = 373.5 – 368 = 5.5 Dh= 29.341 m.S= 5.5 / 29.341 = 0.18 = 18%

Tramo g-hDesnivel = 376 - 373.5 = 2.5 Dh= 29.802 m.S= 2.5 / 29.802 = 0.08 = 8%

Tramo h – iDesnivel = 376 – 376 = 0 Dh= 35.217 m.S= 0 / 35.217 = 0%

Tramo i – j Desnivel = 376 – 376 = 0 Dh= 44.262 m.S= 0 / 44.262 = 0%

Tramo j – kDesnivel = 378 – 376 = 2 Dh= 17.759 m.S= 2 / 17.759 = 0.11 = 11%

Tramo k –BDesnivel = 379 – 378 = 1 Dh= 12.342 m.S= 1 / 12.342 = 0.08 = 8%


Longitud de Resistencia

Vía en Asfalto = 35

Pendiente Admisible = 8% Σy= 3.5 + 0.5 + 5 + 1 + 1 + 5.5 +2.5+2+1 = 22

Xo = x + k’ Σ y

Xo= 424.255 + (35x22) = 1194.255 m.

Desniveles por contrapendiente.

D.C.S = 3D.E.S =

(0.12 -0.08) x 41.296 = 1.65184(0.18 -0.08) x 29.341 = 2.9341(0.11 -0.08) x 17.759 = 0.53277

5.11871

Xo= 424.255 + (35) (3+5.11871) = 708.84985 m.


4.2. CALCULO DE CURVAS Y DEFLEXIONES.

4.2.1 CURVA # 1

T = 27.16Δ = 71ºR = 38.07 m.PI = K0+40.741C = 5 m.

ELEMENTOS DE UNA CURVA.

R = 27.16 / (tan. 71º / 2) = 38.07 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(38.079) = 7º 31’ 49.71”

Lc = (5 x 71º) / 7º 31’ 49.71” = 47.14 m.

Cl = 2 (38.07) x Sen (71º / 2) = 44.21 m.

= 8.69 m.

M = R x = 7.06 m.

PC= PI – T = 40.741 – 27.16 = K0 + 13.581

PT = PC + Lc = 13.581 + 47.14 = K0 + 60.721

Deflexión por metro.

Deflexión por cuerda.


Deflexión por subcuerda PC

Long. Subcuerda = 20-13.581 = 6.419 m

Deflexión Subcuerda = 6.419 x 0º 45’ 10.97” = 4º 50’ 1.72”

Deflexión por subcuerda PT

Long. Subcuerda = 60.721 – 60 = 0.721 m


CHEQUEO

PT= 8 Cuerdas (3º 45’ 54.86”) + 4º 50’ 1.72” + 0º 32’ 34.61”

PT= 35º 29’ 55.21” = 35º 30’


4.2.2 CURVA # 2

T = 12.06Δ = 7ºPI = K0 + 85.988 C = 5 m.


R = 12.06 / (tan. 7º / 2) = 197.17 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(197.17) = 1º 27’ 10.77”

Lc = (5 x 7º) / 1º 27’ 10.77” = 24.088 m.

Cl = 2 (197.17) x Sen (7º / 2) = 24.073 m.

PC= PI – T = 85.986 – 12.06 = K0 + 73.928

PT = PC + Lc = 98.016 + 24.088 = K0 + 98.016





Long. Subcuerda = 80 – 73.928 = 6.072 m



Long. Subcuerda = 98.016 – 90 = 8.016 m


CHEQUEO

PT= 2 Cuerdas (0º 43’ 35.39”) + 0º 52’ 53.01” + 1º 9’ 53.01”

PT= 3º 29’ 58.59” = 3º 30’


4.2.3 CURVA # 3

T = 27.53Δ = 62ºPI = K0 + 157.052 C = 5 m.


R = 27.53 / (tan. 62º / 2) = 45.81 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(45.81) = 6º 15’ 20.52”

Lc = (5 x 62º) / 6º 15’ 20.52” = 49.55 m.

Cl = 2 (45.81) x Sen (62º / 2) = 47.18 m.

PC= PI – T = 157.052 – 27.53 = K0 + 129.522

PT = PC + Lc = 129.522 + 49.55 = K0 + 179.072





Long. Subcuerda = 130 – 129.522 = 0.478 m



Long. Subcuerda = 179.07 – 170 = 9.072 m


CHEQUEO

PT= 8 Cuerdas (3º 7’ 40.26”) + 0º 17’ 56.48” + 5º 40’ 30.6”

PT= 30º 59’ 49.16” = 31º 0’0”


4.2.4 CURVA # 4

T = 8.45Δ = 44ºPI = K0 + 242.846 C = 5 m.


R = 8.45 / (tan. 44º / 2) = 20.91 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(20.91) = 13º 44’ 0.32”

Lc = (5 x 44º) / 13º 44’ 0.32” = 16.01 m.

Cl = 2 (20.91) x Sen (44º / 2) = 15.66 m.

PC= PI – T = 242.846 – 8.45 = K0 + 234.896

PT = PC + Lc = 234.896 + 16.01 = K0 + 250.406





Long. Subcuerda = 240 – 234.396 = 5.604 m



Long. Subcuerda = 250.406 – 250 = 0.406 m


CHEQUEO

PT= 2 Cuerdas (2º 6’ 0.61”) + 7º 41’ 46.34” + 0º 33’ 17.52”

PT= 21º 59’ 4.18” = 22º 0’0”


4.2.5 CURVA # 5

T = 2.82Δ = 34ºPI = K0 + 255.532 C = 5 m.


R = 2.82 / (tan. 34º / 2) = 8.66 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(8.66) = 33º 33’ 29.96”

Lc = (5 x 34º) / 33º 33’ 29.96” = 5.06 m.

Cl = 2 (8.66) x Sen (34º / 2) = 5.06 m.

PC= PI – T = 255.532 – 2.82 = K0 + 252.712

PT = PC + Lc = 252.712 + 5.06 = K0 + 257.77





Long. Subcuerda = 255 – 234.396 = 2.28 m

Deflexión Subcuerda = 2.28 x 3º 21’ 21” = 7º 39’ 4.68”


Long. Subcuerda = 258.112 – 250 = 3.11 m

Deflexión Subcuerda = 3.11 x 3º 21’ 21” = 10º 26’ 36.07”

CHEQUEO

PT= 0 Cuerdas (2º 6’ 0.61”) + 7º 39’ 4.68” + 10º 26’ 36.07”

PT= 18º 5’ 40.75” = 17º 0’0”

4.2.6 CURVA # 6


T = 19.56Δ = 64ºPI = K0 + 284.873 C = 5 m.


R = 19.56 / (tan. 32º) = 31.30 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(31.30) = 9º 1’ 34.23”

Lc = (5 x 64º) / 9º 1’ 34.23” = 34.93 m.

Cl = 2 (31.30) x Sen (32º) = 33.12 m.

PC= PI – T = 284.873 – 19.56 = K0 + 265.313

PT = PC + Lc = 265.313 + 34.93 = K0 + 300.243




Long. Subcuerda = 270 – 265.313 = 4.687 m




Long. Subcuerda = 300.243 – 300 = 0.243 m


CHEQUEO

PT= 6 Cuerdas (4º 34’ 47.12”) + 4º 17’ 35.01” + 0º 13’ 21.27”

PT= 31º 59’ 39” = 32º 0’0”

4.2.7 CURVA # 7


T = 6.82Δ = 27ºPI = K0 + 314.675 C = 5 m.


R = 6.82 / (tan. 13º 30’) = 28.40 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(28.40) = 10º 6’ 1.29”

Lc = (5 x 27º) / 10º 6’ 1.29” = 13.36 m.

Cl = 2 (28.40) x Sen (27º) = 13.25 m.

PC= PI – T = 314.675 – 6.82 = K0 + 307.855

PT = PC + Lc = 307.855 + 13.36 = K0 + 321.215




Long. Subcuerda = 310 – 307.855 = 2.145 m




Long. Subcuerda = 321.215 – 320 = 1.21 m


CHEQUEO

PT= 2 Cuerdas (5º 3’ 0.64”) + 3º 23’ 37.4”

PT= 17º 29’ 38.68” = 17º 30’0”

4.2.8 CURVA # 8


T = 23.51Δ = 77ºPI = K0 + 349.892 C = 5 m.


R = 23.51/ (tan. 38º 30’) = 29.55 m.

Gc = 2 Arcsen (5 / 2(29.55) = 9º 42’ 22.45”

Lc = (5 x 77º) / 9º 42’ 22.45” = 39.56 m.

Cl = 2 (29.55) x Sen (38º) = 36.79 m.

PC= PI – T = 349.892 – 23.51 = K0 + 326.582

PT = PC + Lc = 326.382+ 34.66 = K0 + 366.042




Deflexión por Subcuerda PC

Long. Subcuerda = 330-326.382= 3.618 m

Deflexión Subcuerda = 3.618x 0º58’14.27” = 3º 30’42.27’’

Deflexión por Subcuerda PT

Long. Subcuerda = 366.042-360= 6.42 m

Deflexión Subcuerda = 6.42x 0º 58’ 14.27” = 5º 51’ 52.38”

CHEQUEO

PT= 6 Cuerdas (5º 4’ 51”) + 3º 30’ 42.27”+5º 51’ 52.38’’

PT= 38º 29’ 42.87``


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