DIMENSIONAMIENTO DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
ESTUDIO DE TRÁFICO 3. ESTU ESTUDI DIO O DE TRÁF TRÁFIC ICO O 3..1Aspectos Generales Los Los estu estudi dios os sobr sobre e volú volúme mene ness de trán tránsi sito to son son real realiz izad ados os con el prop propós ósito ito de obte obtene nerr info inform rmac ació ión n rela relaci cion onad ada a con con el movi movimi mien ento to de vehículos en una sección o punto específico dentro de un sistema vial en estudio; estos son expresados con respecto al tiempo expresado mediante:
Q
N
=
T
Donde: Q = Vehículos que pasan por unidad de tiempo (vehículos/periodo) N = Número total de vehículos que pasan (vehículos) T = Periodo determinado (unidades de tiempo)
Los volúmenes de tránsito absolutos o totales, totales, son el número total de vehí vehícu culo loss que que pasa pasan n dura durant nte e el laps lapso o de tiemp tiempo o dete determ rmin inad ado o pudiendo ser:
Tránsito anual (TA), cuando T
= 1 año.
Tránsito mensual (TM), cuando T
= 1 mes.
Tránsito semanal (TS), cuando T
= 1 semana.
Tránsito diario (TD), cuando T
= 1 día.
Tránsito horario (TH), cuando T
= 1 hora.
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Tasa de flujo (q): es el número total de vehículos que pasan durante un periodo inferior a una hora. T < 1 hora.
Los volúmenes de tránsito promedios diarios (TPD), definida como el número total de vehículos que pasan durante un periodo dado (en días completos) igual o menor a un año y mayor que un día, dividido entre el número de días del periodo. De acue acuerd rdo o al núme número ro de días días de este este peri period odo, o, se pres presen enta tan n los los siguientes volúmenes de tránsito promedios diarios, dados en vehículos por días:
Tránsito promedio diario anual (TPDA): TPDA
= TA / 365
Tránsito promedio diario mensual (TPDM): TPDM
= TM / 30
Tránsito promedio diario semanal (TPDS): TPDS
= TS / 7
De los indicadores de volúmenes de tránsito descritos, el Tránsito Diario Prom Promed edio io Anua Anuall (TDP (TDPA) A) es el indi indica cado dorr más más impo importa rtant nte e que que se debe debe conocer para efectuar el proyecto de diseño de pavimentos. Para determinar el TDPA de una vialidad en operación, es necesario disponer de un número total de vehículos que pasan durante todo el año por un punt punto o de refe refere renc ncia ia esta establ blec ecid ido, o, el que que se real realiz iza a media mediant nte e una una oper operac ació ión n de cont conteo eo en form forma a direc directa ta del del trán tránsi sito to deno denomi mina nada da “afo “aforo ro vehicular”. El aforo para determinar el TDPA puede llevarse durante todo el año que serí sería a lo más más reco recome mend ndab able le;; por por lo gene genera rall en nues nuestr tro o medi medio o esta esta información anual es difícil de obtener por el número de estaciones de aforo necesa necesaria riass y tiempo tiempo que que finalme finalmente nte repres represent enta a costos costos adicio adicional nales. es. En carreteras es posible obtener esta información de las casetas de cobro (peajes) o a través de contadores automáticos en caso existieran, cuya
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información es más consistente y permitirá un mejor análisis debido a que se tendría información de varios años consecutivos tanto del número y el incremento vehicular dado. El TDPA es también posible estimar a partir de aforos vehiculares en determinadas temporadas, ya sea en periodos horarios, diarios, semanales o mensuales y luego proyectarlo a un año mediante técnicas estadísticas. Cuando se requiere determinar el TDPA de vías qua se habrá de construir, debemos considerar el transito inducido y el tránsito generado. El tránsito inducido es aquel que en la actualidad utiliza otras vías alternas, pero que usará el nuevo para llegar o acortar distancias de destino, es decir, el tránsito que ahora hace un rodeo, pero que al abrirse utilizará la nueva vía por ser mas directo, darle mayores facilidades para llegar al sitio desead deseado o o simple simpleme mente nte por ofrece ofrecerr mayor mayor cobert cobertura ura en el servic servicio io de transporte urbano. Cabe señalar que para determinar el tránsito inducido con bastante aproximación, se realizan estudios de origen y destino en los caminos que operan en la actualidad, donde se hacen entrevistas tanto a los conductores como a los pasajeros.
3..1.1. Características de de los Volúmenes Volúmenes de Transito Los volúmenes de tránsito siempre deben ser considerados como diná dinámi mico cos, s, por por lo que que sola solame ment nte e son son prec precis isos os para para el perio periodo do de duración de los aforos. Sin embargo, debido a que sus variaciones son generalmente rítmicas y repetitivas, es importante tener un conocimiento de sus características, para así programar aforos, relacionar volúmenes en un tiempo y lugar con volúmenes de otro tiempo y lugar, y prever con la debida anticipación la actuación de las fuerzas dedicadas al control del tránsito y labor preventiva, así como las de conservación.
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Por lo tanto, es fundamental, en la planeación y operación de la circulación vehicular, conocer las variaciones periódicas de los volúmenes de tránsito dentro de las horas de máxima demanda, en las horas del día, en los días de la semana y en los meses del año.
DISTRIBUCIÓN
Y
COMPOSICIÓN
DEL
VOLUMEN
DE
TRÁNSITO La distribución de los volúmenes de tránsito por carriles debe ser considerada, tanto en el proyecto como en la operación de vías. Tratándose de tres o más carriles de operación en un sentido, el flujo se semeja a una corriente hidráulica. Así, al medir los volúmenes de tránsito por carril, en zona urbana, la mayor velocidad y capacidad, generalmente se logran en el carril del medio; las fricciones laterales, como paradas de autobuses y taxis y las vueltas izquierdas y derechas causan un flujo más lento en los carriles extremos, llevando el menor volumen el carril cercano a la acera. Igualmente, en los estudios de volúmenes de tránsito muchas veces es útil conocer la composición y variación de los distintos tipos de vehículos. La composición vehicular se mide en términos de porcentajes sobre el volumen total. Por ejemplo, porcentaje de automóviles, de autobuses y de camiones. En los países más adelantados, con un mayor grado de motorización, los porcentajes de autobuses y camiones en los volúmenes de tránsito son bajos. En cambio, en países con menor grado de desarrollo, el porcentaje de estos vehículos grandes y lentos es mayor.
VARIACIÓN
DEL
VOLUMEN
DE TRÁNSITO
DIARIA Y
HORARIA.
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En zonas urbanas, la variación de los volúmenes de tránsito dentro de un día particular o una hora determinada, para una calle o intersección específica, puede llegar a ser repetitiva y consistente durante varios días de la semana. Sin embargo, puede ser bastante diferente de un tipo de calle o de una intersección a otra, para el mismo periodo además de la variación entre días feriados y festivos, los fines de semana o en horas de la mañana y tarde.
3..1.2. Volúmenes de Transito Futuro El pronóstico del volumen de tránsito futuro, por ejemplo el TPDA del año de proyecto, en el mejoramiento de una carretera existente o en la construcción de una nueva carretera, deberá basarse no solamente en los volúmenes normales actuales, sino también en los incrementos del tránsito que se espera utilicen la nueva carretera. Los volúmenes de tránsito futuro (TF), para efectos de proyecto se derivan a partir del tránsito actual (TA) y del incremento del tránsito (IT), esperado al final del periodo de diseño seleccionado. De acuerdo a esto, se puede plantear la siguiente expresión:
TF=TA +IT
EL TRÁNSITO ACTUAL (TA) Es el volumen de tránsito que usará la carretera mejorada o la nueva carretera en el momento de quedar completamente en servicio. En el mejoramiento de una carretera existente, el tránsito actual se
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compone del tránsito existente (TE), antes de la mejora, más el tránsito atraído (TAt).
El tránsito actual (TA), se puede establecer a partir de aforos vehiculares sobre las vialidades de la zona de estudio, estudios de origen y destino, o utilizando parámetros socioeconómicos que se identifiquen plenamente con la economía de la zona. De esta manera, el tránsito actual TA, se expresa como:
TA= TE+TAt Para la estimación del tránsito atraído (TAt), se debe tener un conocimiento completo de las condiciones locales, de los orígenes y destinos vehiculares y del grado de atracción de todas las vialidades comprendidas. A su vez, la cantidad de tránsito atraído depende de la capacidad y de los volúmenes de las carreteras existentes, así por ejemplo, si están saturadas o congestionadas, la atracción será mucho más grande. Los usuarios, componentes del tránsito atraído a una nueva carretera, no cambian ni su origen, ni su destino, ni su modo de viaje, pero la eligen motivados por una mejora en los tiempos de recorrido, en la distancia, en las características geométricas, en la comodidad y en la seguridad. Como no se cambia su modo de viaje, a este volumen de tránsito también se le denomina tránsito desviado.
INCREMENTO DEL TRÁNSITO (IT) Es el volumen de tránsito que se espera use la nueva carretera en el año futuro seleccionado como periodo de diseño. Este incremento
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se compone del crecimiento normal del tránsito (CNT), del tránsito generado (TG), y del tránsito desarrollado (TD).
Por lo tanto, el incremento del tránsito (IT), se expresa así:
IT = CNT + TG + TD El crecimiento normal del tránsito (CNT), es el incremento del volumen de tránsito debido al aumento normal en el uso de los vehículos. El deseo de las personas por movilizarse, la flexibilidad ofrecida por el vehículo y la producción industrial e importación de vehículos usados cada día (en nuestro caso), hacen que esta componente del tránsito siga aumentando.
El tránsito generado (TG), consta de aquellos viajes vehiculares, distintos a los del transporte público, que no se realizarían si no se construye la nueva carretera. El tránsito generado se compone de tres categorías: el tránsito inducido, o nuevos viajes no realizados previamente por ningún modo de transporte; el tránsito convertido, o nuevos viajes que previamente se hacían masivamente en taxi, autobús, tren, avión o barco, y que por razón de la nueva carretera se harían en vehículos particulares; y el tránsito trasladado, consistente en viajes previamente hechos a destinos completamente diferentes, atribuibles a la atracción de la nueva carretera y no al cambio en el uso del suelo.
El tránsito desarrollado (TD), es el incremento del volumen de tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. A
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diferencia del tránsito generado, el tránsito desarrollado continúa actuando por muchos años después que la nueva carretera ha sido puesta al servicio. El incremento del tránsito debido al desarrollo normal del suelo adyacente forma parte del crecimiento normal del tránsito, por lo tanto, éste no se considera como una parte del tránsito desarrollado.
TRÁNSITO FUTURO Finalmente los volúmenes de tránsito futuro como se vio anteriormente esta determinado por:
TF = TA + IT TA = TE + TAt IT = CNT + TG + TD Reemplazando cada uno de los componentes del Tránsito Actual e Incremento de Tránsito se tiene finalmente:
TF = TA + IT
=
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(TE + TAt ) + (CNT + TG + TD )
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D T
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T r á n
S N
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Figura III-01 Componentes del volumen de transito futuro. FACTOR DE PROYECCIÓN (FP) El factor de proyección de tránsito (FP), hace relación directa del tránsito Futuro (TF) y el Tránsito Actual (TA).
El factor de proyección (FP), deberá especificarse para cada año futuro. El valor utilizado en el pronóstico del tránsito futuro para nuevas
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vialidades, sobre la base de un periodo de proyecto de 20 años, está en el intervalo de 1.5 a 2.5. Conocido el factor de proyección, el tránsito futuro (TF) se calcula mediante la siguiente expresión:
TF = FP (TA)
Este factor de proyección una vez determinados pueden aplicarse a otros proyectos con características similares de estudio.
3..2Análisis de Trafico En el presente trabajo se tomo en cuenta el aforo vehicular, datos que fue proporcionado para la realización del presente trabajo.
3..2.1. Aforo de Volumen Vehicular En el cuadro III-01 y el cuadro III-02 Muestra el registro del aforo vehicular las 24 horas del día dividido en dos turnos por lo que mostramos los resúmenes a continuación. El conteo se realizo en ambos sentidos del miércoles primero de agosto al martes siete de agosto en el mismo punto de aforamiento vehicular. Nos ubicamos en el Km 00+100
para realizar dicho conteo
vehicular en donde se observo la variedad de vehículos que transitan por la vía en Prueba. En el cuadro III-03 y III-04 se muestra el resumen aforamiento vehicular de toda la semana tomada en el punto antes mencionada también se observa la variedad de vehículos que transitan por esta vía.
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Cuadro III - 01 Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Miercoles 1 de agosto 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Combis Minibus Omnibus CamionC 2 Omnibus B3
Total Vehiculos
Autos Cmtas. Combis (Rural)
CamionC 3 SemiTrail er T2S2 SemiTrail er T2S3 SemiTrail er T3S3
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Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Jueves 2 de agosto Autos Cmtas. Combis (Rural)
800 700
Combis Minibus B2
600 500
Omnibus B2 Camion C2
400 300
Omnibus B3
200 100 0 1 Vehiculos
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Camion C3 Semi Trailer T2S2 Semi Trailer T2S3 Semi Trailer T3S3
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Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Sabado 4 de agosto
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Viernes 3 de agosto
Autos
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
80 0
Cmtas.
70 0
Combis (Rural)
Combis
60 0
Combis
Minibus B2
50 0
Minibus B2
Omnibus B 2 CamionC2
40 0
Omnibus B2
30 0
CamionC 2
20 0
Omnibus B 3
Omnibus B3
10 0
CamionC3 Semi Trailer T2S2
Total
CamionC 3
0
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Domingo 5 de agosto
SemiTrailer T2S2
Total
Semi Trailer T2S3 Semi Trailer T3S3
Vehiculos
SemiTrailer T2S3
Vehiculos
SemiTrailer T3S3
Aforo Vehicular e n Turno las 24 Horas Lunes 6 de agosto Autos 800
Combis (Rural)
700
700
Combis
600
500
Minibus B2
500
400
Omnibus B2
400
300
Camion C2
300
200
Omnibus B3
600
100
Camion C3
0 Total
Vehiculos
Combis Minibus B2 Omnibus B2 CamionC2 Omnibus B3
200
100
Autos Cmtas. Combis(Rural)
Cmtas. 800
Autos
Cmtas. Combis(R ural)
CamionC3 Semi Trailer T2S2
0
Sem i Trailer T2S2
Total
Sem i Trailer T2S3
Vehiculos
Semi Trailer T2S3 Semi Trailer T3S3
Sem i Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Martes 7 de agosto
Autos Cmtas.
900
Combis (Rural)
800
Combis
700
MinibusB2
600 500
Om nibusB 2
400
Cam ionC2
300 200
Om nibusB 3
100
Cam ionC3
0 Total
Vehiculos
Sem i Trail er T2S2 Sem i Trail er T2S3 Sem i Trail er T3S3
Cuadro III - 02 Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasAutos Miercoles 1 de agosto Cmtas. 600
Combis (Rural) Combis Minibus B 2
500 400
Omnibus B2 Camion C2
300 200
Omnibus B3
100 0 Total Vehiculos
Camion C3 SemiTrailer T2S2 SemiTrailer T2S3 SemiTrailer T3S3
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Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Autos 700
Jueves 2 de agosto
Cmtas. Combis (Rural)
600
Combis
500
Minibus B2
400
Omnibus B2 CamionC 2
300 200
Omnibus B3
100
CamionC 3
0 Total Vehiculos
45
Semi Trailer T2S2 Semi Trailer T2S3 Semi Trailer T3S3
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Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Viernes 3 de agosto
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Sabado4deagosto
Autos Cmtas. Combis (Rural)
900 800
Combis Minibus B2
700 600 500 400 300 200 100 0 Total
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Domingo 5 de agosto
Cmtas.
600
Com bis (Rural)
500
Com bis
OmnibusB2 CamionC2
400
OmnibusB3
200
CamionC3 Semi Trail er T2S2
100
MinibusB2 Om nibus B2
300
Cam ionC2 Om nibus B3 Cam ionC3 Sem i TrailerT2S2
0 Total
Semi Trail er T2S3 Semi Trail er T3S3
Vehiculos
Autos
700
Vehiculos
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Lunes 6 de agosto
Autos
Sem i TrailerT2S3 Sem i TrailerT3S3
Autos
700
Cmtas.
80 0
Cmtas.
600
Com bis (Rural)
70 0
Combis (Rural)
500
Combis
60 0
Combis
MinibusB2
50 0
Minibus B2
Om nibus B2
40 0
Om nibus B2
Cam ion C2
30 0
Cam ionC2
Om nibus B3
20 0
Om nibus B3
Cam ion C3
10 0
400 300 200 100
Sem i Trailer T2S2
0 Total Vehiculos
Cam ionC3 Sem iTrailerT2S2
0 Total
Sem i Trailer T2S3
Vehiculos
Sem i Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 Horas Martes7 de agosto 600
Sem iTrailerT2S3 Sem iTrailerT3S3
Autos Cmtas.
500
Combis (Rural) Combis
400
MinibusB2 Omnibus B2
300
Cam ion C2
200
Omnibus B3 100
Cam ion C3 Sem i Trailer T2S2
0 Total
Vehiculos
Sem i Trailer T2S3 Sem i Trailer T3S3
Cuadro III - 03
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Cuadro III - 04
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En la siguiente grafica podemos observar cual es la diferencia de aforamiento vehicular del primero de agosto hasta el 7 de agosto para el carril Derecho: Resumen Aforo Vehicular del 1 al 7 de Agosto Carril Derecho Autos Cmtas.
6000
Combis (Rural)
s 5000 o l u 4000 c i h e 3000 V e 2000 d ° N 1000
Combis Minibus B2 Omnibus B2 Camion C2 Omnibus B3 Camion C3
0 1
Semi Trailer T2S2
Tipos de V ehiculos
Semi Trailer T2S3 Semi Trailer T3S3
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En la siguiente grafica podemos observar cual es la diferencia de aforamiento vehicular del primero de agosto hasta el 7 de agosto para el carril Izquierdo: Resumen Aforo Vehicular del 1 al 7 de Agosto Carril Izquierdo 4500
Autos
4000
Cmtas.
3500
Combis (R ural) Combis
s o 3000 l u c i 2500 h e V 2000 e d ° 1500 N
Minibus B2 Omnibus B2 Camion C2 Omnibus B3
1000
Camion C3
500
Semi Trailer T2S2 Semi Trailer T2S3
0 1
Semi Trailer T3S3
Tipos de Vehiculos
En el cuadro III-05 se muestra el resumen de vías que transitan en ambos sentidos : DIA Miercoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes TOTAL IMD
Carril Der. 2482 2189 2477 2612 2289 2201 2007 16257 2322
Carril Izq. 1599 2028 2597 2639 2109 2187 1744 14903 2129
TOTAL 4081 4217 5074 5251 4398 4388 3751 31160
4451
Cuadro III – 05
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Resumen de Vehiculos que transitan por la via en ambos sentidos 3000
s o 2500 l u c 2000 i h e 1500 V e 1000 d 500 ° N
Carril Der. Carril Izq.
0
s o e s e s a d o i n g e s t e s l e b u n M a r c o u e v i e r n á m r L J i e V S D o M Dias de la Semana
3..3Índice Medio Diario Anual (TPDA) Representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios para todos los días del año, previsible o existente en una sección dada de la vía. Su conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la vía en la sección considerada. La determinación del TPDA se hace a partir del TPDS, utilizando los aforos vehiculares diarios durante una semana transformándolos mediante la ciencia de la estadística.
3..3.1. Calculo del TPDS La determinación del TPDS se calcula utilizando los aforos vehiculares diarios durante el periodo de una semana. Está dado por:
T P D S=
∑ (Volumen _ transito _ diario _ do m− sáb) x( f .c.e) 7
Donde:
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Vol. Tránsito Diario Dom. a Sáb. = Promedios aforados durante la semana. En el caso del presente Investigación en nuestra zona de Prueba se ha realizado el conteo vehicular una
semana,
entonces:
T P D S=
∑ v o l u m e _ nt r a n s i t _ o d i a r i 7
El transito promedio semanal será de 2322 vehículos mixtos/día
3..3.2. Calculo del TPDA La determinación del TPDA o Media Poblacional, se estima en base al TPDS o Media Muestral. Está dado por:
TPDA = TPDS ± A Donde: A = Máxima diferencia entre el TPDA y el TPDS El valor de A, sumado o restado del TPDS (Media Muestral), define el intervalo de confianza dentro del cual se encuentra el TPDA (Media Poblacional), Para un determinado nivel de confianza, el valor de “A” es el siguiente: A=KE
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Donde: K = Número de desviaciones estándar correspondiente al nivel de confiabilidad deseado. E = Error estándar de la media. Estadísticamente se ha demostrado que las medias de diferentes muestras, tomadas de la misma población, se distribuyen normalmente alrededor de la media poblacional con una desviación estándar equivalente al error estándar. Por lo tanto: E= ’
Donde: ’ = Estimador de la desviación estándar poblacional (s)
Estimación de la desviación estándar poblacional (s)
'=
σ
n
s
( N − n)
( N − 1)
Donde: S= Desviación estándar de la distribución de los volúmenes de tránsito diario o desviación estándar muestral. n = Tamaño de la muestra en número de días del aforo
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N = Tamaño de la población en número días del año. La desviación estándar muestra S, se calcula como:
n
∑(TD S
=
i
−TPDS )
2
i =1
n −1
Donde: TDi = Volumen de tránsito del día i. = Xi Reemplazando sus equivalencias se tiene: TPDA = TPDS ± A TPDA = TPDS ± KE TPDA = TPDS ± ( K σ ' )
En la distribución normal, para niveles de confiabilidad del 90% y 95% los valores de la constante K son 1.64 y 1.96 respectivamente.
Desviación Estándar Muestral (S ) Hallamos la desviación Estándar Muestral S Para el carril mas transitado):
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N° 1 2 3 4 5 6 7
Fecha 01-Ago 02-Ago 03-Ago 04-Ago 05-Ago 06-Ago 07-Ago
Dia Miercoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes TOTAL
Total Diario 2482 2189 2477 2612 2289 2201 2007
Desviación Estándar Poblacional Estimada
211
S=
∧
σ =
∧
σ
TPDS 2322 2322 2322 2322 2322 2322 2322
25463 17803 23892 83852 1117 14745 99495
266368
∧
σ
n= N=
7 365
211 36 5− 7 =79 ( 365 1 − 7
= 79 Vehículos Mixtos/día
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Intervalos del TPDA:
Asumimos una Confiabilidad del 95% K=
1.96 ∧
TPDA = TPDS
±K
σ
TPDA = 2322 ±1.96 × 79 TPDA = 2322 ± 155 2168 Vehículos mixtos/día ≤ TPDA ≤ 2477 Vehículos mixtos/día Por lo tanto asumiremos, el caso mas critico de 2477 vehículos mixtos/día.
3..3.3. Tasa Anual de Crecimiento de Transito a.
Análisis de Transito Vehicular En las carreteras de 2 carriles, como es el caso del tramo en
estudio, el carril de diseño puede ser cualquiera de los dos, como no se tenía datos exactos de transitabilidad por carriles, se usó la tabla siguiente
del
Instituto
del
Asfalto
(The
Asphalt
Institute)
norteamericano:
Porcentaje del tránsito total de camiones en el carril de diseño NÚMERO DE CARRILES (2
PORCENTAJE DE CAMIONES EN EL
direcciones)
CARRIL DE DISEÑO
2
50
4
45 (35-48)*
6 ó más
40 (25-48)*
Fuente: Instituto del Asfalto •
Rango Probable
b. Periodo de Diseño (n)
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Para el tramo carretero, el período de diseño se adoptó del propuesto por la AASHTO a través del siguiente cuadro:
Periodo de Diseño TIPO DE CARRETERA Autopistas urbanas
AÑOS 30-50
Carretera de alto tránsito
20-50
Carretera de bajo tránsito
15-25
Fuente: Aashto
Es preciso no confundir este período con el Período de Análisis, ya que un pavimento puede renovar su vida útil indefinidamente. ntramo =20 años
c. Crecimiento de Transito El pavimento será diseñado para que sirva a las necesidades durante 20años, por lo tanto se predijo el crecimiento de tránsito para poder determinar las necesidades estructurales del pavimento. La composición del tránsito que circula por la carretera Puno – Juliaca, carretera Binacional Perú-Bolivia fue registrada desde el año 1,996 al 2,006 la estación seleccionada es la de Caracoto que resumida se presenta de la siguiente manera:
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DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Crecimiento Anual IMD 4000 3500 3000
AÑO
2500
IMD
2000 1500
Años
Para los fines previstos de una carretera importante de la Red Vial Nacional, es práctico determinar a la estación de peaje de Caracoto como la más representativa para los datos de tránsito.
d. Tasa de Crecimiento ( t ) Es la cantidad porcentual anual de crecimiento, que experimenta una determinada vía, la misma que sirve para poder hallar el factor de crecimiento. Debido a la comparación con una carretera principal como la carretera Panamericana, se tomó la tasa de crecimiento de la estación de peaje de Caracoto, como muestra el siguiente cuadro:
Primero.- en el cuadro III – 06 observamos la tasa de crecimiento de acuerdo al IMD Índice Medio Diario: AÑO 1996 1997 1998 1999 2000
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IMD 1972 2123 2237 2431 2522
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DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
2001 2002 2003 2004 2005 2006
2682 2853 3034 3227 3414 3651
Cuadro III – 06 Fuente: del Peaje Caracoto
AÑO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 TOTAL
X
X2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55
Y 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 385
Y2 XY 1972 3888784 0 2123 4507129 2123 2237 5004169 4474 2431 5909761 7293 2522 6360484 10088 2682 7193124 13410 2853 8139609 17118 3034 9205156 21238 3227 10413529 25816 3414 11655396 30726 3651 13329801 36510 30146 85606942 168796
Segundo.- Aplicamos un modelo Inicial: Y = a + b x Donde: a=
(
∑ y)(∑ x ) − (∑ x)(∑ xy) N ∑ x − (∑ x) 2
2
2
Reemplazamos valores: a
b
(30146 )(385 ) =
=
−
11(385 )
(55)(168796 )
−
(55 )
2
11(168796 ) − (55 )(30146 ) 11(385 ) − (55 ) 2
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1919
a=
164
b=
Entonces el modelo inicial que tenemos es: Y = a + b x
Y = 1919 + 164 X Tercero.- Aplicamos un modelo Exponencial: Expresado de la siguiente manera: Y
=
ab
x
Log Y = Log a + (Log b) x Y
'
=
a
'
' + b x
Donde:
AÑO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 TOTAL
X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55
X2 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 385
Y 1972 2123 2237 2431 2522 2682 2853 3034 3227 3414 3651 30146
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LOG Y 3.2949 3.3269 3.3497 3.3858 3.4017 3.4285 3.4553 3.4820 3.5088 3.5333 3.5624 37.7293
Y
'2
10.8564 11.0686 11.2203 11.4635 11.5719 11.7543 11.9391 12.1244 12.3117 12.4840 12.6908 129.485
59
'
Y X
0 3.3269 6.6993 10.1574 13.6070 17.1423 20.7318 24.3741 28.0704 31.7994 35.6241 191.5327
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Cuarto .- Aplicamos las formulas correspondientes:
Quinto .- Determinamos la curva de aproximación: La ecuación que permite calcular el coeficiente de correlación es la siguiente:
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De las opciones llegamos a la conclusión que el coheficiente de correlación del modelo exponencial es el que mas se ajusta a los datos que tenemos, por lo tanto tendremos que la tasa anual es:
e. Factor de Crecimiento (FC) Este factor correctivo nos permite proyectar mediante la tasa de crecimiento anual “ t” y el período de diseño “n” el número de vehículos que transitarán por el tramo. A continuación se presenta el factor de crecimiento, del Instituto del Asfalto:
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FC = 37.59 3..4FACTOR CAMIÓN Es el numero de aplicaciones de eje simple equivalente a 18,000 Lb aportados por un pasaje de vehiculo. Para nuestra investigación , se realiza el calculo de Factor Camión, de acuerdo
con el “Reglamento de Peso y Dimensión Vehicular para la
Circulación en la en la Red Vial Nacional”, publicada el 12 de octubre del 2003 mediante el DECRETO SUPREMO N° 013-98-MTC, para los siguientes casos:
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Resumen del Factor Camion 4
3.64501
3.5 e t n e i c i f e h o C
2.94256
3
2.81198
2.2838
2.5 2
1.7238
1.5 1 0.5
0.0202
0 Vehiculo Ligero
C2
C3
T2S2
T3S2
T3S3
Vehiculos FC
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