Informe de caminos

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO - TRUJILLOFacultad de IngenieraEscuela Profesional de Ingeniera Civil

TEMA : RECONOCIMIENTO, ESTUDIO, TRAZO Y SECCION DE RUTA NOMBRE DEL CURSO :CAMINOSPROFESOR : JOS B. TORRES TAFURFEcHA :03 de OCTUBRE 2014

ALUMNOCDIGO

MERINO SANTILLAN JHON KERLEN2131014353

OBSERVACIONES:

1.-

2.-

3.-

NOTA:.............................................................................

EN NUMEROEN LETRAFIRMA DEL PROFESOR

INFORME N 01 2013-II UCV/FAI/EIC/SPSE

De:MERINO SANTILLAN JHON KERLEN

Al:Ing. TORRES TAFUR JOSE BENJAMIN Docente del curso de caminos.

Asunto: RECONOCIMIENTO, ESTUDIO, TRAZO YSECCION DE RUTA

Fecha:3 de Octubre del 2014

Es grato dirigirme hacia su persona para hacerle llegar mi ms cordial saludo y al mismo tiempo hacerle llegar el presente documento que contiene el informe correspondiente al primer trabajo sobre el estudio y trazo de una ruta, realizado cuidadosamente por mi persona. Espero su debida revisin y comprensin de algunos errores que haya tenido.

Es todo cuanto informo, me despido afectuosamente.

Atentamente

------------------------------------------------ MERINO SANTILLAN JHON

I. INTRODUCCION

La carretera es en primer lugar un medio de transporte que se debe construir para resistir y permitir en forma adecuada el paso de vehculos, para lograr este objetivo el diseo debe adoptar ciertos criterios de resistencia, seguridad y uniformidad. Para lograr este objetivo es importante realizar un buen estudio de la carretera.En este informe presentaremos el estudio de las rutas tiene como finalidad seleccionar aquella que rena las condiciones ptimas para el desenvolvimiento del trazado. El estudio es por consiguiente un proceso altamente influenciado por los mismos factores que afectan el trazado, y abarca actividades que van desde la obtencin de la informacin relativa a dichos factores hasta la evaluacin de la ruta, pasando por los reconocimientos preliminares. De las actividades que abarcan el estudio de las rutas y donde de una u otra manera se aplica la Topografa, se encuentran la elaboracin de los croquis y los reconocimientos preliminares. La ingeniera de caminos es una ciencia y un arte puesto que una carretera debe de estar bien proyectada, tiene que poseer tanto armona interna como externa, es decir; que los automovilistas deben de tener una visin clara del paisaje y principalmente transitar en una forma segura y expedita. La seleccin del tipo de camino debe ser bien considerada con todas las partes involucradas, estos requerimientos demandan algo semejante a la visin y a la imaginacin de un artista que pueda visualizar aspectos tridimensionales de las varias combinaciones de curvas horizontales y verticales, de cortes que funden con los rellenos y de taludes que estn acordes con el terreno.

II. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar el estudio de rutas de una carretera Tipo II, trazando tres posibles rutas entre dos puntos relativos (A y B) en un plano de curvas de nivel, siguiendo ciertos parmetros de diseo.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar la ortografa del terreno y analizar la condicin de topografa del terreno.

Disear en el plano de curvas 3 rutas, teniendo en cuenta los parmetros y topografa.

Graficar tablas donde detalle las caractersticas de las rutas como tramos longitud, puentes, alcantarillados, etc.

Seleccin de la mejor ruta mediante los mtodos de pesos absolutos y pesos relativos.

Realizar el perfil longitudinal de las tres rutas trazadas en el plano

III. MARCO TERICOESTUDIO DE RUTAS 1.- CARRETERA: Los romanos fueron famosos por construir una amplia red de carreteras, lo que les permiti gobernar su inmenso imperio sin lo cual hubiera sido imposible. Serva para el paso de tropas y sobre todo para fines comerciales, que es la funcin preponderante de las carreteras actuales, que unen zonas y lanzan al mercado nuevos sectores productivos. Los romanos construyeron famosos puentes sobre los ros donde no podan hacer carreteras Se denomina carretera a un amplio camino pblico, asfaltado y encondicionesptimas de utilizacin, que tiene porobjetivola circulacin vehicular. Las carreteras se distinguen de los simples caminos ya que si bien son sendas intercomunicantes, estn especialmente preparadas para eltrnsitoautomotor, conmantenimientoregular.El pas con mejores y ms amplia red de carreteras es Estados Unidos. Tambin se destacan en Amrica, Canad y Brasil. En los pases anglosajones la salida de las carreteras hacia los dos ocanos los pone en unasituacinmuy ventajosa a los fines comerciales.

2.-CLASIFICACIN DE LA RED VIAL: Las carreteras se clasifican por dos factores, los cuales a continuacin se mencionan (DG - 2013): De acuerdo a la demanda. Segn condiciones orogrficas.Para el presente trabajo realizaremos la clasificacin segn las condiciones orogrficas, detallada en la norma DG-2013-CAPITULO I, de la siguiente manera:

Clasificacin por demandaLas carreteras del Per se clasifican, en funcin a la demanda en:

I. Autopistas de Primera Clase Son carreteras con IMDA (ndice Medio Diario Anual) mayor a 6.000 veh/da, de calzadas divididas por medio de un separador central mnimo de 6,00 m; cada una de las calzadas debe contar con dos o ms carriles de 3,60 m de ancho como mnimo, con control total de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos, sin cruces o pasos a nivel y con puentes peatonales en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.II. Autopistas de Segunda Clase

Son carreteras con un IMDA entre 6.000 y 4.001 veh/da, de calzadas divididas por medio de un separador central que puede variar de 6,00 m hasta 1,00 m, en cuyo caso se instalar un sistema de contencin vehicular; cada una de las calzadas debe contar con dos o ms carriles de 3,60 m de ancho como mnimo, con control parcial de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos; pueden tener cruces o pasos vehiculares a nivel y puentes peatonales en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

III. Carreteras de Primera Clase

Son carreteras con un IMDA entre 4.000 y 2.001 veh/da, de con una calzada de dos carriles de 3,60 m de ancho como mnimo. Puede tener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de operacin, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

IV. Carreteras de Segunda Clase

Son carreteras con IMDA entre 2.000 y 400 veh/da, con una calzada de dos carriles de 3,30 m de ancho como mnimo. Puede tener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de operacin, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

V. Carreteras de Tercera Clase

Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/da, con calzada de dos carriles de 3,00 m de ancho como mnimo. De manera excepcional estas vas podrn tener carriles hasta de 2,50 m, contando con el sustento tcnico correspondiente. Estas carreteras pueden funcionar con soluciones denominadas bsicas o econmicas, consistentes en la aplicacin de estabilizadores de suelos, emulsiones asflticas y/o micro pavimentos; o en afirmado, en la superficie de rodadura. En caso de ser pavimentadas debern cumplirse con las condiciones geomtricas estipuladas para las carreteras de segunda clase.

VI. Trochas Carrozables

Son vas transitables, que no alcanzan las caractersticas geomtricas de una carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200 veh/da. Sus calzadas deben tener un ancho mnimo de 4,00 m, en cuyo caso se construir ensanches denominados plazoletas de cruce, por lo menos cada 500 m. La superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar.

Clasificacin por orografa

Las carreteras del Per, en funcin a la orografa predominante del terreno por donde discurre su trazado, se clasifican en: I. Terreno plano (tipo 1)

Tiene pendientes transversales al eje de la va menores o iguales al 10% y sus pendientes longitudinales son por lo general menores de tres por ciento (3%), demandando un mnimo de movimiento de tierras, por lo que no presenta mayores dificultades en su trazado.

II. Terreno ondulado (tipo 2)

Tiene pendientes transversales al eje de la va entre 11% y 50% y sus pendientes longitudinales se encuentran entre 3% y 6 %, demandando un moderado movimiento de tierras, lo que permite alineamientos ms o menos rectos, sin mayores dificultades en el trazado.

III. Terreno accidentado (tipo 3)

Tiene pendientes transversales al eje de la va entre 51% y el 100% y sus pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre 6% y 8%, por lo que requiere importantes movimientos de tierras, razn por la cual presenta dificultades en el trazado.

IV. Terreno escarpado (tipo 4)

Tiene pendientes transversales al eje de la va superiores al 100% y sus pendientes longitudinales excepcionales son superiores al 8%, exigiendo el mximo de movimiento de tierras, razn por la cual presenta grandes dificultades en su trazado.

PARMETROS DE DISEOA) VELOCIDAD

La velocidad es el factor primordial de todos los sistemas de transporte y aquella con que circulan los vehculos por una va es un ndice importante que debe tenerse en cuenta al establecer las caractersticas de proyecto de la misma. Se distinguen tres.

Tipos de velocidad:

1. Velocidad do operacin: Que es la mxima velocidad de circulacin en condiciones imperantes en la va, como el trnsito, el estado de la superficie de rodadura y las condiciones ambientales existentes.

2. Velocidad de marchar: Que es la determinada en un trayecto de carretera al dividir la distancia total recorrida por el tiempo efectivo de marcha.El promedio de la velocidad de marcha en una carretera determinada vara durante el da, dependiendo sobre todo del volumen de trnsito.

3. Velocidad Directriz o de diseo:Que es la escogida para proyectar una carretera y relacionar las caractersticas fsicas de la va, tales como los radios de curvatura, el peralte, las distancias de visibilidad, etc., de los cuales depende la operacin segura de los vehculos. Tambin se puede definir como Es la escogida para el diseo, entendindose que ser la ms que se podr mantener con seguridad sobre una seccin determinada de la carretera cuando las circunstancias favorables para que prevalezcan las condiciones de diseo.La velocidad directriz condiciona todas las caractersticas ligadas a la seguridad de trnsito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad y peralte, variaran apreciablemente con la velocidad directriz. En forma indirecta estn influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada, bermas, etc.Las NPDC, estipula que las caractersticas geomtricas, (radio mnimo de las curvas horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) estn relacionadas a cada velocidad directriz.

VISIBILIDAD.SEGN NORMA DG-2013-CAPITULO 2

B) DISTANCIA DE VISIBILIDAD

Se entiende por distancia de visibilidad al tramo de mxima longitud de carretera perceptible hacia adelante por el conductor que transita por ella. Para que la marcha sea segura es preciso que, en ningn caso, esta distancia sea menor de la requerida para efectuar las maniobras necesarias en la circulacin del vehculo sin peligro. Al efecto deben considerarse dos tipos de distancias de visibilidad de frenado y de paso.DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA (Dp).

Es la mnima distancia para que el conductor de un vehculo, marchando a la velocidad directriz pueda detenerse antes de llegar a un objeto fijo que aparece de improviso en su lnea de circulacin. En ningn punto de la carretera la distancia de visibilidad debe ser menor que la distancia de frenado.

Los factores que influyen en la distancia de visibilidad de parada son:Velocidad directriz (Diseo).Pendiente (subida (+); bajada (-)).Tiempo de percepcin y reaccin del conductor parar aplicar los frenos.El tipo de superficie de rodadura y condiciones en que se encuentre.

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASOEs la distancia mnima que debe estar disponible a fin de facultar al conductor del vehculo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad de 15 Km. /h menor con comodidad y seguridad sin alterar en la velocidad de un tercer vehculo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz y que hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se refleja en el costo de construccin la visibilidad de paso deber asegurarse para el mayor desarrollo posible de la carretera.

C) PENDIENTESLa pendiente de un terreno entre dos puntos ubicados en dos curvas de nivel consecutivas es igual a la relacin del intervalo de las curvas a nivel o equidistancia y la distancia longitudinal que las separa.

Las carreteras para unir puntos que estn en diferentes niveles, necesitan ser habilitadas con tramos con pendiente. Estos tramos pueden tener variados valores de inclinaciones, pero que estn enmarcados dentro de un rango, ste rango define la pendiente mnima y mxima.

ESQUEMA. 01: CLCULO DE PENDIENTE (MDULO: ESTUDIO DE UNA CARRETERA-MTODO TOPOGRFICO)a. PENDIENTES MNIMASEn los tramos en corte generalmente se evitar el empleo de pendientes menores de 0,5%. Podr 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%. ES RECOMENDABLE USAR:Pendiente mnima en terreno plano0.3%

Pendiente mnima en terreno accidentado0.5%

b. PENDIENTES MXIMAS.El proyectista tendr, en general, que considerar los lmites mximos de pendiente que se indican a continuacin:

C. PENDIENTE MEDIA.

Es el promedio de las pendientes de la via, para tramos de longitud considerable.

D) ABERTURA DEL COMPAS:Si estamos trabajando con el mtodo topogrfico estamos obligados a calcular la abertura de los compas, esto para llevar una misma pendiente en un determinado tramo de la de carretera, esta abertura se calcula aplicando la siguiente frmula:

Donde:l: ABERTURA DEL COMPAS. E: equidistanciak: escala del plano de curvas a niveli: pendiente IV. DESARROLLO INSTRUMENTOS EMPLEADOS: a) Escalimetrob) Lpizc) Cuadrosd) Compase) Borradorf) Colores (rojo ,azul, verde)

TRAZO DE RUTAS: En el plano de curvas de nivel, trazamos tres rutas en donde a cada una le asigne un color diferente: naranja, marron, verde. El punto inicial tiene por nombre (A) y el punto final tiene por nombre (B), para poder trazar las distintas rutas tuve que calcular las coordenadas del punto inicial, las pendientes, lneas de vuelo, tambin definir los puntos obligados de paso, entre otras cosas ms.

DESCRIPCIN Y UBICACIN (COORDENADAS UTM) DE LOS PUNTOS INICIAL Y FINAL DEL PROYECTO.

a. Descripcin de Punto de partida (A): Este punto se encuentra ubicado geogrficamente en las coordenadas y cota de elevacin que se muestra a continuacin.

x = 38 m y = 32 mEste N(E): 623700 - 38 = 623662Norte N(N): 9 243 900 + 32 = 9 243868

COORDENADAS UTMCOTA DE ELEVACIN

ESTE623662

NORTE9 2438683328

b. Descripcin de Punto de Llegada (B): Este punto se encuentra ubicado geogrficamente en las coordenadas y cota de elevacin que se muestra a continuacin.

x = 20 y = 29Este N(E): 624000 - 20 = 624 980Norte N(N): 9 245 000 - 29 = 9 244 971COORDENADAS UTMCOTA DE ELEVACIN

ESTE624 980

NORTE9 244 9713118

DETERMINACION DE LA OROGRAFIA DEL TERRENO

Del plano de curvas de nivel, realizamos un reconocimiento a detalle de la zona y luego determinamos el clculo mostrado a continuacin, el cual ayudar a determinar la topografa y orografa del terreno. Consideramos:

TOPOGRAFAOROGRAFIA

0-10LlanaTIPO 1

10-20OnduladaTIPO 2

20-30AccidentadaTIPO 3

30- msMuy accidentadaTIPO 4

TOPOGRAFIA DEL TERRENO

ZonaCotahDHTg %TopografaOrografa

MayorMenor

1320031901028.00.35735.714OnduladaTipo 2

2317031601014.00.71471.429AccidentadaTipo 3

3313031201040.00.25025.000OnduladaTipo 2


5308031701026.00.38538.462OnduladaTipo 2

6322032101030.00.33333.333OnduladaTipo 2

7323032201020.00.50050.000OnduladaTipo 2

8317031601036.00.27827.778OnduladaTipo 2

9315031401020.00.50050.000OnduladaTipo 2

10316031501026.00.38538.462OnduladaTipo 2

11328032701056.00.17917.857OnduladaTipo 2

12326032501020.00.50050.000OnduladaTipo 2

13323032201020.00.50050.000OnduladaTipo 2

14325032401020.00.50050.000OnduladaTipo 2


16334033301020.00.50050.000OnduladaTipo 2



19329032801022.00.45545.455OnduladaTipo 2


TIPO DE TOPOGRAFA DEL PLANO : ONDULATIPO DE OROGRAFA DEL TERRENO : TIPO IITIPO DE CARRETERA : 2 CLASE

DETERMINACIN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

Teniendo como datos el tipo de orografa del terreno que es igual a TIPO 2 y sabemos que la carretera que se desea trazar es de segunda clase, entonces determinamos la velocidad directriz segn la Tabla 204.01 DG-2013.

VELOCIDAD DIRECTRIZ : 50 Km/hr

DETERMINACIN DE LA PENDIENTE MXIMA DE ACUERDO A LA OROGRAFA Y LA VELOCIDAD DIRECTRIZ.

TABLA 403.01PENDIENTES MXIMAS (%)

Algunas aberturas de compas a utilizar en el trazo de las rutas:

V. CALCULOS CUADROS DE EVALUACIN DE CADA UNA DE LAS RUTAS. RUTA NARANJA

TRAMOCOTASDESNIVELH (m)I (%)ABERTURA DE COMPAS: L (cm)NUMERO DECOMPASADASLONGITUD DE TRAMOOBRAS DE ARTECURVAS DEVUELTAOBSERV.

PUENT.ALC.

A -- ABRA3328204.502.2010440

3348

ABRA3348024ABRA

3348

ABRA -- 133482544.302.30127584294

3094

PUENTE3094058PUENTE

3094

PUENTE--B3094244.002.50126001

3118

TOTALES2986964095

I media % = 4.28

RUTA MARRON


PUENT.ALC.

A -- ABRA332864.002.503150

3334

ABRA333430ABRA

3334

ABRA -- P133342405.002.00120480022

3094

PUENTE309446PUENTE

3094

PUENTE--B3094243.702.7012648

3118

TOTALES270567422

I media % = 4.76

RUTA VERDE


PUENTESALCANTARILLAS

A -- ABRA332864.002.503150

3334

ABRA333430ABRA

3334

ABRA-- P133342404.502.2120528044

3094

PENTE309446PUENTE

3094

PUENTE--B3094243.702.7126481

3118

TOTALES2706154045

I media % = 4.39

DETERMINAR LA MEJOR RUTA POR LOS PESOS ABSOLUTOS Y PESOS RELATIVOS.

PESOS ABSOLUTOS

CARACTERSTICASRUTA NARANJARUTA MARRONRUTA VERDE

VALORPESOVALORPESOVALORPESO

Long. Total (M)696435674161542

Pendiente Media (%)4.2814.7634.392

Pendiente Maxima (%)4.501534.52

Longitud de Puentes583461462

N de Alcantarillas932142

N curvas de Vueltas522153

TOTALES131013

Segn pesos Absolutos La Ruta a escoger es LA MARRON

PESOS RELATIVOS

PESOS RELATIVOS

CARACTERSTICASRUTA NARANJARUTA MARRONRUTA VERDE

VALORPESOVALORPESOVALORPESO

Long. Total (M)69641.2356741.0061541.08

Pendiente Media (%)4.280.984.761.084.391.00

Pendiente Maxima (%)4.501.0051.004.350.87

Longitud de Puentes581.26461.00501.09

N de Alcantarillas91.0020.3361.00

N curvas de Vueltas52.5021.0063.00

TOTALES7.965.428.04

Con pesos Relativos la ruta escogida es la RUTA MARRON

Segn los datos que obtuvimos mediante los cuadros de pesos absolutos y relativos la ruta a escoger es la ruta MARRON ya que tuvo la menor nmero de curvas, los menores desarrollos posibles y una longitud de tramo considerable.

PLANOS:

PLANO DE TRAZO DE TRES RUTAS

PERFIL LONGITUDINAL DE LAS RUTAS

VI. CONCLUSIONES:El siguiente trabajo de Investigacin, permite conocer , practicar y aprender todo lo referente a carreteras y trazados de rutas lo cual es de vital importancia al aplicarlo a la Ingeniera Civil por estas razones concluyo lo siguiente: Se traz tres rutas entre los puntos A y B.

Se logr determinar satisfactoriamente la topografa y orografa del terreno mediante el clculo en el plano de curvas de nivel, presentando una topografa ondulada y orografa de tipo II. Se determin la velocidad de diseo o velocidad directriz (50 kph).

Se evalu a detalle de cada una de las rutas.

Se seleccion la mejor ruta, a travs de clculos tal como los pesos absolutos y relativos.

Se traz el perfil longitudinal de las tres rutas.

VII. BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Carreteras_del_Per%C3%BA

http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/EG-2000/index.htm

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

ESTUDIO DE UNA CARRETERA METODO TOPOGRAFICO. ING. JOSE BENJAMIN TORRES TAFUR

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