RESUMEN ................................................... ......................................................................................................... ................................................................ .......... 3 INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 4 OBJETIVOS ................................................................................................................ 5 UBICACIÓN GEOGRÁFICA. .................................................................................... 6 IMPORTANCIA ................................................... ........................................................................................................ ......................................................... 7 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 8 MARCO TEÓRICO .............................................. ................................................................................................... ......................................................... 9 CLASIFICACIÓN POR DEMANDA .................................................................... ....................... ............................................. 9 AUTOPISTAS DE PRIMERA CLASE ............................................... .................................................................. ................... 9 ELEMENTOS DE UNA CARRETERA: ............................................................. .................. ........................................... 11 Calzada o superficie de rodadura: ..................................................................................... 11 Bermas: ............................................................................................................................. 11 Bombeo: ................................................ ...................................................................................................... ............................................................................ ...................... 11 Peralte: .............................................................................................................................. 11 Derecho de vía: ................................................................................................................. 12 Separadores: ................................................... ........................................................................................................ ................................................................... .............. 12 Arcén:.................................................... .......................................................................................................... ............................................................................ ...................... 12 Badén simple: ................................................................................................................... 14 Badén mixto: .................................................. ....................................................................................................... ................................................................... .............. 14 1
Badén macizo: ................................................ ..................................................................................................... ................................................................... .............. 14 Badén combinado: ............................................................................................................ 14 Badén estándar: .............................................. ................................................................................................... ................................................................... .............. 14 Cunetas triangulares. ................................................ .................................................................................................... ......................................................... ..... 15 Cunetas trapezoidales. ...................................................................................................... 15 Estacas de madera ............................................................................................................. 16 Libreta de campo .............................................................................................................. 16 PROCEDIMIENTO ........................................................................................... ........ 17 COMENTARIOS .................................................. ....................................................................................................... ..................................................... 18 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................. ......................................................... ........ 20 Bibliografía ................................................................................................................ 22 ANEXOS...................................................... ............................................................................................................ .............................................................. ........ 23
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RESUMEN
El presente informe ha sido elaborado en base a las actividades realizadas “Trazo y Replanteo de la carretera del distrito NUEVA CAJAMARCA - YURACYACU Km 5+300 – 7+00“ durante el periodo de prácticas dentro del curso de “Ferrocarriles y Carreteras”. El Levantamiento topográfico se hizo con nivel de ingeniero, de esta manera se ubicó las progresivas a cada 100 metros en tramos rectos y en las curvas a cada 10 metros y los puntos de inflexión (PI) respectivamente. De igual forma se realizó el seccionamiento respectivo en cada progresiva, y la nivelación del eje de la vía. Una vez realizado el trabajo en campo con la obtención de los datos topográficos se procedió con el trabajo en gabinete lo cual se desarrolló con la ayuda de los software: AutoCAD y EXEL. La vía existente es una carretera de tercera clase según la clasificación por demanda indicada en el DG-2018; según la clasificación orográfica está dentro del tipo 1 (Terreno Plano) , con un ancho de calzada mínimo de 5 m y un Índice Medio Diario IMD <400 veh/día.
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INTRODUCCIÓN
El presente informe consta del levantamiento topográfico y replanteo que se ha realizado de dicho tramo que es del kilómetro cinco mil trescientos en adelante de la carretera Nueva Cajamarca – Yuracyacu. La construcción de carreteras en nuestro país es indispensable para el desarrollo social, económico y cultural. De esta manera la movilización o transporte de personas de todo tipo dentro de un país, específicamente dentro de una provincia distrito o centro poblado etc. Se realiza en gran parte usando vías y sistemas de transporte terrestre siendo los más difundidos los transportes como: Camiones autobuses, automóviles de todo tipo, que circula por las calles y carreteras. Por ello este presente trabajo se ha elaborado con la finalidad de integrar temas conceptuales, técnicos y complementarios al diseño de las carreteras, que permitirá la toma de decisiones bajo un lineamiento social en las construcciones de carretera. Se presenta las técnicas de trazado y replanteo de la carretera Nueva Cajamarca – Yuracyacu en el tramo (5+300 – 7+000). Las actividades realizadas durante la práctica de campo, la cual se llevó a cabo en horarios académicas más algunos días particulares, dicho trabajo se realizó gracias al esfuerzo de todos los integrantes del grupo y al monitoreo continuo del docente a cargo.
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OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL: Ver que el tramo cumpla con las especificaciones técnicas requerida de acuerdo al Manual de Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Saber aplicar el Manual de Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito Determinar si la velocidad es la más conveniente para las curvas existentes en dicho trabajo. Determinar si la transición del bombeo es la correcta de acuerdo al tipo de zona en la que se encuentra la carretera. Verificar en cumplimiento de los sobre anchos regidos de acuerdo a la norma. Determinar clasificación por el tipo de relieve y clima.
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UBICACIÓN GEOGRÁFICA. El área de influencia donde se encuentra ubicado el proyecto es: Departamento
: San Martín
Provincia
: Rioja
Distrito
: Nueva Cajamarca - Yuracyacu
El tramo en estudio se ubica a unos 10 minutos por lo menos del del Distrito de Nueva Cajamarca, a 5 minutos del distrito de Yuracyacu, 45 minutos de la provincia de Rioja y a 1 hora y 30 minutos la ciudad Capital de la región San Martín Moyobamba. El kilómetro 5+300 (Punto de inicio) se encuentra a 837msnm en las siguientes coordenadas: Este: 249354 9342368
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Norte:
IMPORTANCIA
Es importante porque la constitución 2015, regido por el DG 2011-2014 da importancia a la producción agrícola, al comercio y al turismo, por ende, es necesario vías terrestres que permitan cumplir con este fin, que es un bien para los habitantes de los pueblos, ya que trae consigo el desarrollo y crecimiento de la población.
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JUSTIFICACIÓN La carretera del tramo nueva Cajamarca-Yuracyacu, permite conectar los distritos que están a los alrededores de nueva Cajamarca, permitiendo mejorar la calidad de vida de los habitantes, y a su vez traer desarrollo y educación.
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MARCO TEÓRICO
CLASIFICACIÓN POR DEMANDA AUTOPISTAS DE PRIMERA CLASE. Son carreteras con IMDA (Índice Medio Diario Anual) mayor a 6.000 veh/día, de calzadas divididas por medio de un separador central mínimo de 6,00 m; cada una de las calzadas debe contar con dos o más carriles de 3,60 m de ancho como mínimo, 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.
AUTOPISTAS DE SEGUNDA CLASE. Son carreteras con un IMDA entre 6.000 y 4.001 veh/día, de calzadas divididas por medio de un separador central que puede variar de 6,00 m hasta 1,00 m, en cuyo caso se instalará un sistema de contención vehicular; cada una de las calzadas debe contar con dos o más carriles de 3,60 m de ancho como mínimo, 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.
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CARRETERAS DE PRIMERA CLASE.
Son carreteras con un IMDA entre 4.000 y 2.001 veh/día, con una calzada de dos carriles de 3,60 m de ancho como mínimo. 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 operación, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.
CARRETERAS DE SEGUNDA CLASE. Son carreteras con IMDA entre 2.000 y 400 veh/día, con una calzada de dos carriles de 3,30 m de ancho como mínimo. 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 operación, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada. CARRETERAS DE TERCERA CLASE. Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada de dos carriles de 3,00 m de ancho como mínimo. De manera excepcional estas vías podrán tener carriles hasta de 2,50 m, contando con el sustento técnico correspondiente. En caso de ser pavimentadas deberán cumplirse con las condiciones geométricas estipuladas para las carreteras de segunda clase. TROCHAS CARROZABLES. Son vías transitables, que no alcanzan las características geométricas de una carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200 veh/día. Sus calzadas deben tener un ancho mínimo de
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4,00 m, en cuyo caso se construirá ensanches denominados plazoletas de cruce, por lo menos cada 500 m. La superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar.
ELEMENTOS DE UNA CARRETERA: Calzada o superficie de rodadura: Parte de la carretera destinada a la circulación de vehículos compuesta por uno o más carriles, no incluye la berma. La calzada se divide en carriles, los que están destinados a la circulación de una fila de vehículos en un mismo sentido de tránsito. El número de carriles de cada calzada se fijará de acuerdo con las previsiones y composición del tráfico, acorde al IMDA de diseño, así como del nivel de servicio deseado.
Bermas: Franja longitudinal, paralela y adyacente a la calzada o superficie de rodadura de la carretera, que sirve de confinamiento de la capa de rodadura y se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehículos en caso de emergencias. Cualquiera sea la superficie de acabado de la berma, en general debe mantener el mismo nivel e inclinación (bombeo o peralte) de la superficie de rodadura o calzada, y acorde a la evaluación técnica y económica del proyecto, está constituida por materiales similares a la capa de rodadura de la calzada.
Bombeo: En tramos en tangente o en curvas en contra peralte, las calzadas deben tener una inclinación transversal mínima denominada bombeo, con la finalidad de evacuar las aguas superficiales. El bombeo depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona.
Peralte: Se denomina peralte a la inclinación transversal en la calzada en los tramos curvos con el objetivo de disminuir la fuerza centrífuga del vehículo.
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Derecho de vía: también llamada faja de dominio, es una faja de terreno de ancho variable dentro del cual se encuentra comprendida la carretera.
Separadores: Los separadores son por lo general fajas de terreno paralelas al eje de la carretera, para separar direcciones opuestas de tránsito (separador central) o para separar calzadas del mismo sentido del tránsito.
Sobreancho: es aquel que se introduce en las curvas horizontales para mantener las mismas condiciones de seguridad que los tramos rectos, en cuanto al cruce de vehículos de sentido contrario.
Arcén: es una franja longitudinal pavimentada, contigua a la calzada, no destinada al uso de vehículos automóviles más que en circunstancias excepcionales.
CURVAS HORIZONTALES. Se definen como arcos de circunferencia de un solo radio que son utilizados para unir dos alineamientos rectos de una vía.
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OBRAS DE ARTE BADENES Los Badenes son obras destinadas a dejar pasar el agua sobre la carretera y al mismo nivel de la rasante, a la que se hace una pequeña inflexión, su empleo se determina al ubicar la rasante en el perfil longitudinal. Las estructuras tipo badén son soluciones efectivas cuando el nivel de la rasante de la carretera coincide con el nivel de fondo del cauce del curso natural que intercepta su alineamiento, porque permite dejar pasar flujo de sólidos esporádicamente que se presentan con mayor intensidad durante períodos lluviosos y donde no ha sido posible la proyección de una alcantarilla o puente. Los materiales comúnmente usados en la construcción de badenes son la piedra y el concreto, pueden construirse badenes de piedra acomodada y de concreto que forman
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parte de la superficie de rodadura de la carretera y también con paños de losas de concreto armado. Los badenes se clasifican de la siguiente manera: SEGÚN SU COMPOSICIÓN:
Badén simple: Es el tipo de badén que consta de todos los elementos. Badén mixto: Al badén simple que, además incluye alcantarilla para el paso del agua. Badén macizo: La singularidad de este tipo de badén, es que su plataforma es de gran espesor. Estos badenes se diseñan para cursos de ríos o quebradas con caudales de magnitud y con arrastre de material grueso.
Badén combinado: Son aquellos badenes que se construyen junto a otra estructura, por ejemplo, un canal de riego paralelo a la plataforma como parte constitutiva de la estructura. SEGÚN SU SECCIÓN
Badén estándar: Estas estructuras están destinadas a proteger de la erosión a la carretera de pequeños cursos de agua que la atraviesan, su uso debe estar limitado a sitios con pequeñas descargas y en zonas planas. Badén trapezoidal: Su función es igual que el badén estándar y se usa cuando éste no es suficiente para transportar el caudal de diseño de la cuenca. CUNETAS. Una cuneta es una zanja o canal que se abre a los lados de las vías terrestres (caminos, carreteras, autovías ...) y que, debido a su menor nivel, recib e las aguas pluviales y las conduce hacia un lugar que no provoquen daños o inundaciones. También puede servir como defensa de pequeños derrumbes cuando las vías transitan por trincheras.
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Las cunetas tendrán, en general, sección triangular y se proyectarán para todos los tramos al pie de los taludes de corte. El ancho es medido desde el borde de la subrasante hasta la vertical que pasa por el vértice inferior. La profundidad es medida verticalmente desde el nivel del borde de la subrasante el fondo o vértice de la cuneta.
TIPOS DE CUNETAS Cunetas triangulares. Las cunetas son las depresiones en los extremos de las vías, calles o calzadas que recogen el escurrimiento pluvial que drena a éstas.
Cunetas trapezoidales. Se diseñan teniendo en cuenta que la pendiente longitudinal favorezca el escurrimiento, en principio es la misma de la vía, pero en ningún caso debe ser menor del 0.05%. La capacidad hidráulica debe ser suficiente y la remoción del material o sedimento producto de la erosión depositada en ellas debe ser fácil de remover.
ALCANTARILLAS Se define como alcantarilla a la estructura cuya luz sea menor a 6.0 m y su función es evacuar el flujo superficial proveniente de cursos naturales o artificiales que interceptan la carretera. En la proyección e instalación de alcantarillas el aspecto técnico debe prevalecer sobre el aspecto económico, es decir que no pueden sacrificarse ciertas características hidráulicas sólo con el objetivo de reducir los costos. Sin embargo, es recomendable que la ubicación, alineamiento y pendiente que se elija para cada caso, estará sujeta al buen juicio del especialista, quien deberá estudiar los aspectos hidrológicos, hidráulicos, estructurales y fenómenos de geodinámica externa de origen hídrico, para ob tener finalmente la solución
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más adecuada compatible con los costos, operatividad, y seguridad de la carretera. (Zavala Lombardi, 2018), (Zavala Lombardi V. , DISEÑO GEOMETRICO, 2014)
MATERIALES Y EQUIPOS
MATERIALES. Cinta métrica y wincha de mano Jalones Mira Estacas de madera Libreta de campo Pintura espray
EQUIPOS. GPS (sistema de posicionamiento global) Nivel esférico Trípode Nivel de Ingeniero
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PROCEDIMIENTO
Procedimiento en campo: Reconocimiento del tramo de la carretera a trabajar (km5+300 – km7+000). Ubicación y señalización del BM, con el GPS se obtuvo las coordenadas y cota en el punto inicial. Se realizó el seccionamiento desde el punto inicial, cada 100m en tramos rectos y en las curvas en los PC, PI y PT respectivos, además del levantamiento de las 8 alcantarillas que forman parte del tramo dado; utilizando como herramientas la wincha y estacas para el debido marcado de puntos, miras, eclímetro y el nivel de ingeniero. Igualmente se procedió con el levantamiento de los dos badenes adicionados al tramo dado, los cuales se encuentran pasando el Distrito de Yuracyacu.
Procedimiento en gabinete: Se empezó a realizar las cuadrillas en Excel para los cálculos de seccionamiento y perfil longitudinal. Cálculo de los ángulos de deflexión de la poligonal actual Cálculo de las proyecciones y coordenadas de los PI, PC, PT.
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COMENTARIOS La calzada de la vía nueva Cajamarca-Yuracyacu, es plana-ondulada, que tiene una velocidad de vehículo de (70-90) km/h, con calzadas menores de 6m y mayores de 4,90m. Según el DG (2014-2018), especifica que las carreteras de tercera clase con velocidad de diseño de 30km/h con una orografía plana-ondulada deberán tener calzadas como mínimo de 6m, la cual significaría que no cumple con esta norma, pero además nos dice que en casos excepcionales con un sustento técnico y económico, podrán utilizarse calzadas de hasta 5m. En el tramo de la vía, que emos trabajados se observa que ha sido desarrollada bajo condiciones especiales ya que en la mayoría de sus tramos se tiene distancias menores a 6m, llegando incluso en algunos tramos a incumplir esta norma excepciona de 5m como mínimo. Analizando también con la norma de diseño de carreteras pavimentadas de bajo volumen de transito donde especifica que para carreteras pavimentadas de bajo volumen de transito con dos carriles, debe de tener una calzada como mínimo 5.50m, incumpliendo también esta norma la vía que analizamos. Asimismo, se puede decir que la zona que estamos analizando es una parte lluviosa permitiendo que los carros vayan a poca velocidad, donde se puede decir que la velocidad de la vía un tiempo tan optimo, ya que para ese tipo de carreteras su velocidad de diseño es 30 km/h. Las distancias mínimas a los obstáculos fijos, en tramos en tangente, medidos desde el borde exterior de la berma, hasta el borde del objeto(alcantarilla) son 60(80)cm según el manual DG, mientras que en la vía donde emos trabajado en algunos puntos donde hay badenes llegan a tener hasta 15cm, no cumpliendo con la norma. Las bermas artificiales, para una velocidad directriz de 30 km/h deberán tener un ancho de berma de .0.50m como mínimo según el DG y la norma de diseño de carreteras pavimentadas de
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bajo volumen de tránsito, la cual la vía no cumple, llegando a tener distancias menores a los de 0.15m incluso. El derecho de vía, tiene como anchos mínimos según los manuales DG(2014-2018), una carretera de tercera clase, 16m, y en se incrementarán en 5.00 m, en los siguientes casos: Del borde superior de los taludes de corte más alejados. Del pie de los terraplenes más altos. Del borde más alejado de las obras de drenaje Del borde exterior de los caminos de servicio. También, se debe aumentar 5.00 m a cada lado del Derecho de Vía en lugares restringidos dónde está prohibido ejecutar construcciones permanentes que puedan afectar la seguridad vial a la visibilidad o dificulten posibles ensanches. En caso de la vía en algunos puntos de la vía esas no son posibles por que a menos de esas distancias se encuentran terrenos de propiedad ajena. En caso de las dimensiones mínimas de las cunetas, según DG (2014-2018) para región lluviosa es de 0.75m, según donde si cumple porque las cunetas tienen 0.95m. En cuanto a las dimensiones tangenciales mínimas según DG (2014-2018), si cumple ya que según la norma debe ser de 42m de Longitud mínima (m) para trazados en “S” (alineamiento recto entre alineamientos con radios de curvatura de sentido contrario), y 84m de Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineamiento recto entre alineamientos con radios de curvatura del mismo sentido). Y una longitud máxima de 500m; la vía se encuentran vías menores de 500m y mayores de 42m. (Zavala Lombardi V. , 2008)
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES:
Realizada la visita de campo a la vía de acceso del Distrito Nueva Cajamarca – Yuracyacu desde la progresiva 5+300 hasta la 7+000, en la cual se aprecia el estado actual de la vía; se procedió a realizar el levantamiento topográfico de un kilómetro 700m dentro de la progresiva mencionada; lo primero fue determinar los PI de la vía y luego todo lo demás, donde se determina que el tramo de análisis según el IMDA es menor de 400 veh/dia correspondiente a una carretera de tercera clase. Para una velocidad de diseño de 30 Km/h y orografía entre planoondulado Se tuvo en cuenta una precipitación pluvial de 1500 mm/año en la región San Martin según en SENAMHI. Esta carretera cuenta con ocho alcantarillas de paso
El diseño y construcción de un alcantarillado es de gran significación, puesto que este tiene la importante tarea de recolectar y conducir las aguas.
Por lo tanto, el incumpliendo de las normativas en muchos aspectos de la vía y sus elementos que lo conforman hace que perjudique a las estructuras, y tanto a los conductores como a los peatones, les afecta pudiendo provocar accidentes de tránsito.
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RECOMENDACIONES: Se recomienda que se realice mantenimientos mas seguido de la vía y sus cunetas, ya que en algunos puntos el agua esta estancada, y sus cunetas no tienen funcionalidad. Además, se recomienda también realicen mantenimiento de las alcantarillas porque en muchas de ellas la tierra los a tapado haciendo que pierdan su funcionalidad para lo que han sido hechas, haciendo que se formen pozos de agua en algunas entradas de las alcantarillas, haciendo que el agua se empobrezca dañando así las estructuras de las alcantarillas y cunetas. En los badenes se recomienda que se pongan baranda, o algún tipo de señalización que separe al badén de sus alrededores, ya que son quebradas con alturas de mas de un metro de profundidad, que podría provocar accidentes de tránsito.
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-Zavala Lombardi, V. (2008). DISEÑO DE CARRETERAS PAVIMENTADAS CON BAJO VOLUMEN DE TRANSITO. LIMA.
Zavala Lombardi, V. (2014). DISEÑO GEOMETRICO. LIMA. Zavala Lombardi, V. (2018). DISEÑO GEOMETRICO. LIMA.
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ANEXOS
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