Informe de Practica CARRETERA

I.RESUMEN.....................................................................................................................2 II.INTRODUCCION........................................................................................................3 III.ANTECEDENTES.....................................................................................................4 IV.JUSTIFICACION.......................................................................................................4 V.OBJETIVOS.................................................................................................................4 VI.UBICACION...............................................................................................................4 6.1 UBICAION POLITICA...................................................................................................5 6.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA........................................................................................5

VII.MATERIALES Y METODOS...................................................................................5 Un teodolito óptico-mecanico modelo T-16 preccision 1’ estimación al “........................5 Cintas métricas de 50m y 30m, Jalones, etc.........................................................................5

6.2.1.ESTUDIO DE TOPOGRAFIA, TRAZO Y DISEÑO GEOMÉTRICO...............5 TRAZO Y REPLANTEO DE CARRETERA DENTRO DEL CAMPUS UNIVERSITARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO 0 + 650 kilómetros...............................................................................................................................5 ESTUDIO DE TOPOGRAFIA.............................................................................................6 6.2.1.1.ESTUDIO BASICO DE TOPOGRAFIA..................................................................6 TRABAJO DE CAMPO........................................................................................................7 Reconocimiento del área de trabajo .....................................................................................7 LONGITUD: .........................................................................................................................7 DESCRIPCIÓN......................................................................................................................7 OBSERVACIONES...............................................................................................................7 ESTE.......................................................................................................................................7 NORTE...................................................................................................................................7 INICIO....................................................................................................................................7 FINAL.....................................................................................................................................7 0+650.......................................................................................................................................7 391219.927..............................................................................................................................7 8250374.008............................................................................................................................7 TRAZO EN PLANTA:..........................................................................................................7 El trazo se inicia en la vía existente entrada a la ciudad universitaria en la progresiva 00+000 en el BM= 3812 Ubicado a un costado de la via, y continúa con una pendiente descendente y ascendente y en curvas forzadas que se adaptan a lo largo de toda la carretera. En el trazo se ha estacado todos los PI que es el punto de intersección entre dos tangentes que conforma una curva horizontal colocándose estacas y monumentación en cada caso los que se expresan en los planos de perfil correspondiente......................................................................................................................8 A.ALINEAMIENTO HORIZONTAL..................................................................................8 ................................................................................................................................................8

: Del Km. 00+000 al Km. 0+650, Categoría de la Vía: Tercera Clase, aunque el IMD <400 es menor se conciderara como trocha carrozable Orografía Tipo 3, Velocidad directriz 30 KPH,...................................................................................................................8 ................................................................................................................................................8 Se procedió el alineamiento de trazo en el eje existente de la trocha carrozable con tangentes y curvas horizontales cuyos radios sean compatibles con la velocidad directriz, topografía existente, radio mínimo de 25 m. y radios mínimos extraordinarios de 15, 20m, se tienen una pendiente máxima de 7.5% y una pendiente mínima de 0.03% en varios tramos.........................................................................................................8 POLIGONAL DE BASE.......................................................................................................8 Se hicieron las verificaciones topográficas mediante estacado, cada 20 m. en tangentes y cada 5 m. en curvas. El levantamiento se ha realizado con instrumento topográfico de precisión teodolito electrónico el eje geométrico y eclímetro para la franja topográfica para determinar las secciones transversales en todo el tramo, se fijaron varios puntos apoyo poligonal para el Teodolito Electrónico y los mismos que servirán para el replanteo y trazo del eje geométrico de la carretera, cuya relación de los elementos de curva son:................................................................................................................................8 A. Trazo Vial, características Geométricas. ......................................................................14 B. Condiciones Básicas para el Trazo vial. .......................................................................................22

MARCO TEORICO Y DESARROLLO GEOMETRICO.............................................23 8.1.1Clasificación de las Carreteras según su Función......................................................................24

8.1.2 . Clasificación de Acuerdo a la Demanda..................................................................24 8.1.3 Clasificación según Condiciones Orográficas...........................................................................25 8.1.4 Relación entre Clasificaciones..................................................................................................25

8.1.-CRITERIOS Y CONTROLES BÁSICOS PARA EL DISEÑO................................26 8.2.- ALINEAMIENTO Y PUNTOS OBLIGADOS. ........................................................27 8.3 - TRAZO PRELIMINAR..............................................................................................27 8.5.- Trazo de curva horizontal: .........................................................................................29 8.6. - NIVELACIÓN............................................................................................................32 8.7. - PROYECTO DE LA SUBRASANTE. .....................................................................33 8.8.- AREAS DE CORTE Y TERRAPLEN......................................................................33 8.8.1.- Secciones de trazo de carretera...............................................................................................33

ARCHIVO FOTOGRAFICO.........................................................................................34 PLANOS.........................................................................................................................35

I.

RESUMEN

El presente informe ha sido elaborado en base a las actividades realizadas durante el periodo de prácticas dentro del curso de “control y replanteo de obras” correspondiente al 10mo semestre dentro de la curricula de la formación profesional del Ingeniero Topografo Agrimensor. La practica que se ha desarrollado “TRAZO Y REPLANTEO DE CARRETERA DENTRO DEL CAMPUS UNIVERSITARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO 0 +

650 kilómetros”, se hizo el estudio preliminar, reconocimiento del terreno , para posteriormente planificar el trabajo realizar eligiendo la metodología y los materiales y equipos adecuados.

•

El reconocimiento de la zona a realizar el trazo y replanteo, en la cual se hizo el recorrido por el camino: carretera existente en la entrada posterior a la Universidad (km 0 + 00) que da hacia las residencias de docentes hasta la facultad de ciencias sociales km 0 + 650, en la que se fueron anotando y tomando en cuenta la topografía, la geomorfología, la hidrología de la zona.

•

El Levantamiento topográfico se hizo con teodolito electrónico y óptico-mecánico precisión a 1”, al mismo tiempo el alineamiento, de esta forma ubicándolos las respectivas progresivas a cada 20 metros y en las curvas a cada 5 metros y los puntos de inflexión (PI) respectivamente.

•

De igual forma se realizo el secionamiento respectivo en cada progresiva, con eclímetro.

•

La nivelación del eje y los bancos de nivel o los llamados BM se han ubicado en cada 500 m del alineamiento del trazo, utilizándose para ello el nivel de ingeniero.

Una vez realizado el trabajo en campo con la obtención de los datos topográficos se procedió con el trabajo en gabinete que se desarrollo de la siguiente forma: Con la ayuda de los softwares que se han utilizados fueron: AIDC, autocad land, obteniendo de esta forma los planos.

1. LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO: •

Levantamiento topográfico en Planta

-

Plano Topográfico.

-

Plano de Ubicación. 2. •

PERFILES Y CORTES:

Planimetría

-

Plano en Planta.

-

Plano de Perfil Longitudinal.

-

Plano de Cortes.

En la actualidad existe una vía trocha carrozable de 5-7m de ancho. Y de acuerdo a la clasificación según el servicio será del tipo Trocha Carrozable, del mismo que específica que el Índice Medio Diario IMD <400 no es especificado por que constituye una clasificación aparte, pudiéndoseles definir como aquellos caminos a los que les falten requisitos para poder ser clasificados en 3ra Clase.

II.

INTRODUCCION.

La movilización o transporte de personas y mercancías de todo tipo, dentro de un país específicamente dentro de una provincia, distrito, un centro poblado, etc. Se realiza en gran parte

usando vías y sistemas de transporte terrestre; siendo los mas difundidos los transportes con camiones, autobuses, automóviles de todo tipo, que circulan por las calles y avenidas urbanas y en las carreteras. La practica: TRAZO Y REPLANTEO DE LA CARRETERADENTRO DEL CAMPUS UNIVERSITARIO 0 A 0+650 Km, realizada dentro del curso de control y replanteo de obras responde a la necesidad de formación del estudiante de ingeniería Topográfica tomando en cuenta q mas del 50 % de egresados de la Escuela se encuentra trabajando actualmente en proyectos y obras viales. De esta manera, la construcción de carreteras en nuestro país es indispensable para el desarrollo social, económico y cultural y más aún lo es la formación de profesionales capacitados en este campo.

III.

ANTECEDENTES

En la zona a realizar la practica existe una carretera por la cual transitan vehículos los cuales ingresan principalmente a las residencias de docentes universitarios, la cantidad de vehículos que transitan por la va es menor a los caminos de tercera clase. Sin embargo debe manifestarse q el transito en esta vía es restringido solo para vehículos de docentes u oficiales de la universidad.

IV.

JUSTIFICACION

El desarrollo continuo de la tecnología provoca el aumento de los vehículos motorizados, esto demanda más construcción de vías de transporte. La elaboración de esta práctica contempla dos objetivos principales, el primero de ellos es desarrollar este tipo de proyectos con conocimientos de la cartografía, fotogrametría, fotointerpretación y por supuesto de la topografía vial-trazo. Y poder dar al lector un conocimiento más amplio de las características, condiciones y métodos que se emplean en el trazo de una de una carretera a base de fotografías aéreas y cartas nacionales. El segundo objetivo es poder estudiar y comprender más a fondo tanto el diseño como el trazo y así poder realizar más estudios y pruebas que puedan dar un mayor desarrollo a la tecnología en la construcción de vías de comunicación. Por supuesto que este tipo de estudios compete al campo de la INGENIERÍA TOPOGRÁFICA Y AGRIMENSURA.

V.

OBJETIVOS •

Permitir al estudiante de ingeniería realizar practicas con situaciones lo mas reales posibles en el trazo y replanteo de vías de comunicación.

• VI.

Analizar las metodologías en campo empleadas para el trazo de vías.

UBICACION

6.1 UBICAION POLITICA La ubicación política del sector a ejecutar el proyecto es la siguiente PAIS

: Perú

REGION

: Puno

PROVINCIA

: Puno

DISTRITO : Puno SECTOR

: Campus Universitario de la Universidad Nacional del Altiplano

6.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA Coordenada Geográfica: CAMPUS UNIVERSITARIO Ubicación

:

: 15º 49’27”S; 70º00’47” W

Coordenadas UTM: CAMPUS UNIVERSITARIO

:

ESTE

: 391621.743

NORTE

: 8250067.461

COTA

: 3812 m. s. n. m.

VII.

MATERIALES Y METODOS

6.1. MATERIALES Y EQUIPOS Los materiales que se han utilizado para la elaboración de esta practica son los siguientes: • Un teodolito óptico-mecanico modelo T-16 preccision 1’ estimación al “ • • • • • • • •

01 nivel de ingeniero 02 jalones 01 eclímetro Estacas de madera Cinta métrica Pintura Clavos Cintas métricas de 50m y 30m, Jalones, etc.

6.2. METODOS 6.2.1. ESTUDIO DE TOPOGRAFIA, TRAZO Y DISEÑO GEOMÉTRICO TRAZO Y REPLANTEO DE CARRETERA DENTRO DEL CAMPUS UNIVERSITARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO 0 + 650 kilómetros

ESTUDIO DE TOPOGRAFIA El punto de inicio del

trazado tomando como referencia el eje existente de la Avenida

Sesquicentenario en la entrada a las Residencias de Docentes En la la ciudad universitaria, Km. 0+000 con coordenadas 391657.220E, 8250087.527N, con una cota de BM-1: 3812.00 m.s.n.m. y termina en las coordenadas 391219.927E, 8250374.008N Km. 0+650, en el en el Pabellon de Cierncias Sociales. El estacado de la vía esta dado cada 20 m en tangentes y 5 m en curvas, que están marcadas en rocas fijas, y estructuras fijas existentes convenientemente, para poder ser identificadas en la ejecución de la obra. Se fijan todo los puntos importantes del eje en rocas fijas, como los PCs, PIS, PTs, cambios de corte a relleno y viceversa, ubicando las obras de Arte y Drenaje, entre otros. Los vértices (PIS) de la poligonal definitiva del eje del Diseño Geométrico, están referidos a marcas en el terreno; dichos vértices se monumentan y referenciados Las referencias puntos inamovibles se ubican fuera del área de las explanaciones, permitiendo una fácil ubicación y replanteo de los PIs. Para el cálculo de las coordenadas (UTM) correspondientes a los vértices de la poligonal definitiva, se tomaron como referencia las coordenadas de la imagen satelital georeferenciada, Los trabajos de nivelación y seccionamiento comprenden a todas las estacas del eje, levantándose el perfil longitudinal del terreno tomando como punto de referencia las cotas de los BMs en el terreno. Las secciones transversales están levantadas en cada estaca del eje vial, en un ancho no menor de 20m a cada lado del eje, que permitirá la óptima evaluación de los volúmenes de movimiento de tierras. Los levantamientos de la sección transverasl servirán para determinar los valores y/o factores de diseño como: Derrumbes; Análisis de Estabilidad de Taludes, determinación del Factor de seguridad. Los levantamientos se encuentran en los planos correspondientes. Para efectuar los trabajos se ha contado con una brigada de topografía y una brigada de monumentación de PI,s, BM´s y puntos de control. Igualmente se ha contado con un equipo de procesamiento en campo.

6.2.1.1. ESTUDIO BASICO DE TOPOGRAFIA

TRABAJO DE CAMPO. Todos los trabajos topográficos realizados se han apoyado en una red de BMS y punto de apoyo para el trabajo con Teodolito electrónico, las cuales se desarrollan en una superficie accidentada y ondulada.

Reconocimiento del área de trabajo En el trazo de la vía “TRAZO Y REPLANTEO DE CARRETERA DENTRO DEL CAMPUS UNIVERSITARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO 0 + 650 kilómetros”, se ha tratado de utilizar al máximo, la geometría y la superficie de rodadura existentes a fin de lograr el menor movimiento de tierras y aprovechar la calzada estabilizada existente y luego trazo del tramo en construcción considerando las características de la norma de diseño geométrico para bajo volumen de transito. El reconocimiento se ha realizado en dos tramos: La carretera en estudio existente esta ubicado sobre una topografía accidentada y su talud de superficie de la configuración del terreno esta entre 60% a 130% en las progresivas 0+420 a 0+650 y de menor inclinacionn transversal en las progresivas 0+00 a 0+420 con una pendiente de 3% 10% Las características principales geométricas de la carretera existente son: Ancho de la calzada existente 4.00 metros Pendiente longitudinal entre 3.3% a 7.5 % Cunetas laterales triangulares. Como primera actividad de los trabajos de campo, fue la ubicación de los puntos importantes del tramo. Se ubicó el BM inicial, verificando su ubicación y altura, a su vez se le monumento sobre un clavo y pintado con pintura de color blanco. Se hizo un nuevo estacado cada 20.00 m. monumentando. DESCRIPCION GENERAL DEL TRAZO

LONGITUD: La carretera tiene una longitud de 00+000 al 0+650 Km. Ubicación Cartográfica Coordenadas UTM.

DESCRIPCIÓN

OBSERVACIONES

INICIO

00+000

ESTE 391657.220

NORTE 8250087.527

FINAL

0+650

391219.927

8250374.008

TRAZO EN PLANTA:

El trazo se inicia en la vía existente entrada a la ciudad universitaria en la progresiva 00+000 en el BM= 3812 Ubicado a un costado de la via, y continúa con una pendiente descendente y ascendente y en curvas forzadas que se adaptan a lo largo de toda la carretera. En el trazo se ha estacado todos los PI que es el punto de intersección entre dos tangentes que conforma una curva horizontal colocándose estacas y monumentación en cada caso los que se expresan en los planos de perfil correspondiente. A. ALINEAMIENTO HORIZONTAL : Del Km. 00+000 al Km. 0+650, Categoría de la Vía: Tercera Clase, aunque el IMD <400 es menor se conciderara como trocha carrozable Orografía Tipo 3, Velocidad directriz 30 KPH, Se procedió el alineamiento de trazo en el eje existente de la trocha carrozable con tangentes y curvas horizontales cuyos radios sean compatibles con la velocidad directriz, topografía existente, radio mínimo de 25 m. y radios mínimos extraordinarios de 15, 20m, se tienen una pendiente máxima de 7.5% y una pendiente mínima de 0.03% en varios tramos. POLIGONAL DE BASE Se hicieron las verificaciones topográficas mediante estacado, cada 20 m. en tangentes y cada 5 m. en curvas. El levantamiento se ha realizado con instrumento topográfico de precisión teodolito electrónico el eje geométrico y eclímetro para la franja topográfica para determinar las secciones transversales en todo el tramo, se fijaron varios puntos apoyo poligonal para el Teodolito Electrónico y los mismos que servirán para el replanteo y trazo del eje geométrico de la carretera, cuya relación de los elementos de curva son:

CUADRO DE ELEMENTOS DE CURVAS Y COORDENADAS CUADRO DE ELEMENTOS DE CURVAS Y COORDENADAS     

  

DDELT A  











 

 













  

PI-0 PI-1

I

83º

58'

30'

15.0 13.500 21.845 5.181

PI-2

I

25º

43'

40' 100.0 22.835 44.903 2.574

PI-3

D

53º

30'

40'

30.0 15.125 28.018 3.597

PI-4

D

74º

21'

10'

15.0 11.376 14.466 3.826

PI-5

I

62º

14'

10'

20.0 12.073 21.725 3.362

0+160.9 3 0+234.6 8 0+288.6 3 0+329.4 4 0+384.1 5

0+147.4 3 0+211.8 4 0+273.5 0 0+318.0 6 0+372.0 7

0+169.4 1 0+256.7 4 0+301.5 2 0+337.5 3 0+393.8 0









391657.2200

8250087.5270

391623.7760

8250244.9440

391545.4380

8250236.7540

391498.8780

8250208.0050

391458.9200

8250224.0010

391465.1520

8250281.6610

PI-6 PI-7

I

25º

29'

40'

50.0 11.311 22.248 1.263

0+510.3 5 0+650.0 0

0+499.0 3

0+521.2 8 391358.4360

8250353.4610

391219.9270

8250374.0080

B. NIVELACIÓN La nivelación del eje ha sido cerrada cada kilómetro y se ha monumentado BMs. cada 500 m. a lo largo del eje trazado en un total de 2, cuyos valores figuran en los perfiles longitudinales respectivos.

CUADRO DE BMS Nº DE BM BM 0+000 BM 0+500

DESCRIPCION Lado derecho del eje a 3 metros en verda Lado derecho del eje a 6 metros en muro de contreto

COTA 3812.000 3833.841

C. PERFIL LONGITUDINAL Para la confección del perfil longitudinal y el posterior diseño de la sub-rasante se ha efectuado la nivelación a lo largo del eje total, colocándose BMS. Cada 0.5 Km. cuyas cotas han sido determinadas con referencia al nivel del mar, los cuales están debidamente estacadas monumentadas. El tramo desde el incio en la progresiva 0+00 hasta el Km. 0+200, se desarrolla en continuo ascenso, de forma sinuosa, con pendientes variables de promedio 3%. La rasante del proyecto seguirá en lo posible las inflexiones de la rasante actual de la vía afirmada, considerando resolver las limitaciones de la visibilidad. La vía se desarrolla en corte en la mayor parte de su recorrido excepto en las zonas que por razones hidráulicas se elevará la rasante. Las pendientes de la rasante considerada en el proyecto varían entre 3%, y 7.55% (siguiendo la pendiente actual de la via), existiendo excepcionalmente las siguientes pendientes: Los cambios de pendientes se encuentran dentro de los limites permisibles, obtenido el perfil existente por nivelación de las estacas de trazos en planta se procedió al trazo de la Sub rasante en la cual se dan cambios de pendientes con las siguientes características: o Pendiente Horizontal Mínima : 3.30 % o Pendiente Horizontal Máxima : 7.55 % o Pendiente Media : 5.42%

En la determinación de la longitud de las curvas verticales, se ha tomado en cuenta las pendientes de la rasante y la velocidad de diseño de la vía, logrando longitudes entre 100 y 60 m.

SECCIONES TRANSVERSALES: Mediante el traspaso de la información topográfica del eje del proyecto original al eje del, proyecto de adecuación.

Las secciones transversales ha sido obtenido mediante software AIDC de la superficie del terreno modelado con los datos detallados del eclímetro a cada 20.00 m. en tangentes y en curvas a cada 10.00 m. en todas las estacas a lo largo del trazado del eje, en un ancho mínimo excepcional de 4 m. Las secciones típicas de diseño para esta vía se encuentran en los planos dependiendo de las características dadas para este tipo de carretera. Las características dadas a la sección transversal de la carretera son: Las cunetas diseñadas son de sección uniforme de sección triangular en todo el tramo de la carretera.

CALZADA 4.00 3%

3%

0.15 1

1.5

CALZADA 4.00 3%

3%

0.15 1

0.30

1.5

0.50

Sectores Sinuosos y Fuertes Pendientes

-

-

Del Km. 0+200 al Km. 0+450: el eje del trazo debido a la configuración topográfica semi - accidentada, con pendiente de hasta 6.5%, Del Km. 0+450 al Km. 0+560: el eje del trazo se torna accidentrada 7.55% es un tipo de topográfica accidentada Del Km. 0+560 al Km. 0+650: el eje del trazo se con inclinación menos pronunciada. 3.2.2 TRABAJO EN GABINETE Los trabajos de gabinete se han efectuado de la siguiente e manera: Para el dibujo de la poligonal y el perfil longitudinal de la carretera se utilizo los datos de campo obtenidos con el teodolito, (distancia entre PIs, ángulos de deflexiones y Coordenadas) y cotas de nivelación del estacado, con lo cual se obtiene el eje; así como el perfil longitudinal para lo cual no s ayudamos con los software (AIDC y en Auto CAD). Luego se procedió al diseño de las rasantes y también al diseño de la sección tipo. Para el cual usamos el reglamento de carreteras.

DISEÑO GEOMETRICO. TRANSITABILIDAD ACTUAL La carretera presta servicio a un tráfico mixto en condiciones de transitabilidad y seguridad vial muy malas, por los siguientes motivos:

− Plataforma vial, sin capa de rodadura granular con problemas funcionales y estructurales que en épocas de lluvia son críticas. − Puntos negros, causados por falta de señalización, mal estado de la vía y sección reducida de la vía. 3.3.2 DISEÑO VIAL.

Para la definición de las características geométricas del Estudio de la CARRETERA DENTRO DEL CAMPUS UNIVERSITARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO 0 + 650 kilómetros”, se ha tomado en cuenta las características Técnicas, definidas en el Estudio de Factibilidad, las cuales se adecuan a Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2001 del MTCVC en concordancia con las exigencias de las normas supletoriamente las Normas de diseño AASHTO, procurando optimizar el movimiento de tierras consecuentemente reduciendo el monto de la inversión en la obra. C).-

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Características Técnicas Categoría de la Vía Características Orografía Tipo Velocidad directriz (diseño)

Tramo N°1: Del Km. 0+000 al Km 0+650 TERCERA CLASE. Carretera de dos carriles (DC) 3 Vd = 30 KPH.

Velocidad Máxima Permisible Superficie de rodadura Ancho de Calzada (DC) Bermas Bombeo (%) Talud de Terraplenes (V:H) Talud de corte (V:H) Cuneta Triangular (bxh) Radio mínimo Radios mínimos extraordinarios Pendiente máxima Pendiente mínima Vehículo Tipo

Vmp = 20 KPH. Camino Vecinal 4.00 m 0.50 2.5 1 : 1.5 Variable 0.80x0.50 m 30 m 15, y 20m. 7.55 % (Km 0+480 – 0+580) 3.00% (Km 0+140 – 0+280) Por tratarse de una vía perteneciente a la red vial nacional, el tipo de vehículo para el diseño será todos los considerados en el MDC. De acuerdo con el Manual de Diseño de Carreteras 2001.

Peralte Máximo

A. Trazo Vial, características Geométricas. Desde el inicio del trazo 0+000.00, hasta el km. 0+650 se encuentra a nivel de trocha carrozable. Una RUTA es aquella franja de terreno, de ancho variable, comprendida entre dos puntos obligados extremos y que pasa a lo largo de puntos obligados intermedios, dentro de la cual es factible hacer la localización del trazado de una vía.

Puntos obligados: La mejor ruta, será aquella que de acuerdo a las condiciones topográficas, geológicas, hidrológicas y de drenaje, ofrezca el menor costo con el mayor índice de utilidad económica, social y estética. Existen varios métodos de evaluación de rutas entre los que se encuentra el de Bruce que utiliza la siguiente formula matemática:

xo = x + k * Sumatoria y Donde: xo = Longitud resistente (m) x = Longitud total del trazado (m) Sumatoria y = desnivel o suma de desniveles (m) k = Inverso del coeficiente de fricción. TIPO DE SUPERFICIE

VALOR MEDIO DE k

Tierra

21

Grava o asfalto

35

macadam

32

Concreto

44

LINEA DE PENDIENTE La línea de pendiente es aquella línea que, pasando por los puntos obligados del proyecto, conserva la pendiente uniforme especificada y que de coincidir con el eje de la vía, éste no aceptaría cortes ni rellenos, por lo cual también se le conoce como línea de ceros.

TRAZADO DE LA LINEA DE CEROS SOBRE UN PLANO

FIGURA 1 En la figura 1, se supone que los puntos A y B se encuentran sobre dos curvas de nivel sucesivas, entonces la pendiente de la línea recta AB que los une es:

Pendiente de AB = tangente del ángulo = BC / AC Si se quiere mantener una línea de pendiente uniforme, se despeja AC en la formula, BC es la diferencia de nivel o la equidistancia y la tangente del ángulo es la pendiente de la recta AB, AC sería la distancia horizontal entre curvas sucesivas. Para trazar la línea de ceros sobre un plano, se prevé que la distancia AC en metros, reducida a la escala del plano, es la distancia con que se debe abrir un compás de puntas secas a partir del punto inicial, acto seguido se materializan los puntos donde coincide la abertura del compás sobre la curva de nivel inmediatamente superior.

1. TRAZADO DE LA LINEA DE CEROS EN EL TERRENO Se lleva marcándola en la dirección requerida, pasando por los puntos de control y por los lugares más adecuados. para tal efecto se emplean miras, jalones y clIsímetros nivel Locke o nivel Abney.

2. CURVAS CIRCULARES SIMPLES Las curvas circulares simples son arcos de circunferencia de un solo radio, que constituye la proyección horizontal de las curvas reales o espaciales, especialmente al unir dos tangentes consecutivas.

Elementos de una curva circular Punto de vértice (PI): Es el punto de intersección de las tangentes. Punto de curvatura (PC): Es el punto en donde termina la tangente de entrada e inicia la curva. Punto de tangencia (PT): Es el punto en dónde termina la curva y comienza la tangente de salida. Angulo de deflexión (D): Es el ángulo central subtendido entre las dos tangentes. Tangente (T): Es la distancia del PC al PI o desde el PI al PT. T = R tan (D/2) Cuerda larga (CL): Es la distancia recta entre el PC y el PT. CL = 2R sen (D/2) Externa (E): Es la distancia desde el PI al punto medio de la curva.

E = T tan (D/4) Ordenada media (M): Es la distancia desde el punto medio de la curva, al punto medio de la cuerda larga. M = R [1 - cos (D/2)] Centro de la curva circular (RP): Es el mismo punto de radio. Radio de la curva circular (R): Es la distancia del RP al PC o al PT. R = T / tan(D/2) Longitud de la curva circular (L): Es la distancia del PC al PT por el arco de la curva. L = c D /G D = Delta

FIGURA 1 Grado de una curva circular (G): El ángulo específico de una curva, se define como el ángulo en el centro de un arco circular subtendido por una cuerda específica c, ésta es la definición por cuerda. La definición por arco es el grado específico de una curva, que es el ángulo central subtendido por un arco específico. Sistema arco -grado R = 180 s / pi G L = pi R D / 180

Sistema cuerda - grado (es el mas utilizado en carreteras) G = 2 arcsen ( c / 2 R )

L=cD/G Existen también curvas circulares compuestas que están formadas por dos o más curvas circulares, pero su uso es muy limitado, en la gran mayoría de los casos se utilizan en terrenos montañosos cuando se quiere que la carretera quede lo más ajustada posible a la forma del terreno, lo cual reduce el movimiento de tierra. También se pueden utilizar cuando existen limitaciones de libertad en el diseño, como, por ejemplo, en los accesos a puentes, en los pasos a desnivel y en las intersecciones. Las curvas espirales se usan para proporcionar una transición gradual de la curvatura en curvas horizontales. Su uso más común es para conectar tramos rectos de un alineamiento con curvas circulares, disminuyendo así el cambio brusco de dirección que ocurriría en los puntos de tangencia. En la figura, se aprecia una curva espiral con longitud Le, que conecta la tangente de entrada con una curva circular de radio R. La longitud L, es la longitud de la curva espiral desde su origen a un punto cualquiera P de radio conocido.

FIGURA 2 3. DISEÑO GEOMETRICO EN PERFIL El diseño geométrico en perfil, o alineamiento vertical, es la proyección del eje real de la vía sobre una superficie vertical paralela al mismo. Dicha proyección mostrará la longitud real del eje de la vía. A este eje también se le denomina rasante o sub-rasante

ELEMENTOS QUE INTEGRAN EL ALINEAMIENTO VERTICAL Al igual que el diseño en planta, el eje del alineamiento vertical esta constituido por una serie de tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre sí por curvas.

TANGENTES

Las tangentes se caracterizan por su longitud y pendiente y están limitadas por dos curvas sucesivas. La longitud "TV" es la distancia medida horizontalmente entre el fin de la curva anterior y l principio de la siguiente. La pendiente "m" de la tangente es la relación entre el desnivel y la distancia horizontal entre dos puntos de la misma.

FIGURA 1. LA TANGENTE VERTICAL En la expresión que se aprecia en la figura la pendiente "m" esta expresada en porcentaje. Existen pendientes máximas y mínimas, la pendiente máxima es la mayor pendiente que se permite en el proyecto, su valor queda determinado por el volumen de tránsito futuro y su composición, por el tipo de terreno y por la velocidad de diseño; la pendiente mínima es la menor pendiente que se permite en el proyecto, su valor se fija para facilitar el drenaje superficial longitudinal, pudiendo variar según se trate de un tramo en terraplén o en corte y de acuerdo al tipo de terreno.

CURVAS Una curva vertical es aquel elemento del diseño en perfil que permite el enlace de dos tangentes verticales consecutivas, tal que a lo largo se su longitud se efectúa el cambio gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la pendiente de la tangente de salida, de forma que facilite una operación vehicular segura y confortable, que sea de apariencia agradable y que permita un drenaje adecuado. La curva que mejor se ajusta a estas condiciones es la parábola de eje vertical.

ELEMENTOS GEOMETRICOS DE UNA CURVA VERTICAL PARABOLICA CURVAS VERTICALES SIMETRICAS La parábola utilizada para el enlace de dos tangentes verticales consecutivas debe seguir las siguientes propiedades: • •

La razón de variación de su pendiente a lo largo de su longitud es una constante. La proyección horizontal del punto de intersección de las tangentes esta en la mitad de la línea que une las proyecciones horizontales de los puntos de tangencia extremos, donde empieza y termina la curva.

• •

Los elementos verticales de la curva (cotas) varían proporcionalmente con el cuadrado de los elementos horizontales (abscisas). La pendiente de una curva de la parábola es el promedio de las pendientes de las líneas tangentes a ella en los extremos de la cuerda.

Los principales elementos que caracterizan una parábola son (figura 2): A = PIV : Punto de intersección vertical. B = PCV : Principio de la curva vertical. C = PTV : Principio de tangente vertical. BC = Lv : Longitud de la curva vertical, medida en proyección horizontal. CA = Ev : Externa vertical. Es la distancia vertical del PIV a la curva. CD = f : Flecha vertical. P (X1,Y1) : Punto sobre la curva de coordenadas (X1,Y1). Q (X1,Y2) : Punto sobre la tangente de coordenadas (x1,Y2), situado sobre la misma vertical de "P". QP = y : Corrección de pendiente. Desviación vertical respecto a la tangente de un punto sobre la curva "P" a calcular. BE = x : Distancia vertical entre el PCV y el punto "P" de la curva. α : Angulo de pendiente de la tangente de entrada. β : Angulo de pendiente de la tangente de salida. γ : Angulo entre las dos tangentes. Angulo de deflexión vertical. m = tan α : Pendiente de la tangente de entrada. n = tan β : Pendiente de la tangente de salida. i = tan γ : Diferencia algebraica entre las pendientes de la tangente de entrada y salida. Se tiene entonces una parábola de eje vertical coincidiendo con el eje "Y" y el vértice "C" en el origen (0,0), según el sistema de coordenadas "X vs Y". La ecuación general de la parábola es: Y=kX2

FIGURA 2. Parábola de eje vertical perfectamente simétrica Hay que tener presente que siempre la Externa va ser igual a la Flecha.

Según la gráfica y deduciendo formulas: y = Ev ( 2x / Lv ) 2 y = ( i / 2 Lv ) x 2 Ev = Lv i / 8 i=m-(-n) TRAZO DE CURVAS VERTICALES. Una curva vertical es un arco de parábola de eje vertical que une dos tangentes del alineamiento vertical; la curva vertical puede ser en columpio o en cresta, la curva vertical en columpio es una curva vertical cuya concavidad queda hacia arriba, y la curva vertical en cresta es aquella cuya concavidad queda hacia abajo.

ELEMENTOS DE CURVA VERTICAL.

PIV Punto de intersección de las tangentes verticales PCV Punto en donde comienza la curva vertical PTV Punto en donde termina la curva vertical PSV Punto cualquiera sobre la curva vertical p1 Pendiente de la tangente de entrada, en m/m p2 Pendiente de la tangente de salida, en m/m A Diferencia algebraica de pendientes L Longitud de la curva vertical, en metros K Variación de longitud por unidad de pendiente (parámetro) x Distancia del PCV a un PSV, en metros p Pendiente en un PSV, en m/m p´ Pendiente de una cuerda, en m/m E Externa, en metros F Flecha, en metros T Desviación de un PSV a la tangente de entrada, en metros Zo Elevación del PCV, en metros Zx Elevación de un PSV, en metros Nota: Si X y L se expresan en estaciones de 20 m la elevación de un PSV puede calcularse con cualquiera de las expresiones: Zx = Zo + (20 p1 – (10AX/L))X Zx = Zx – 1 + 20 p1 – (10A/L)(2X – 1)

A = P1 – (-P2) K=L/A P = P1 – A (X/L) P´ = ½ (P1 + P) E = (AL) /8

F=E T = 4E (X / L)^2 Zx = Zo + [P1 – (AX/2L)] X

B. Condiciones Básicas para el Trazo vial. CLASE Camino tercer orden (según el servicio).  Velocidad Directriz ……..  Radio Mínimo 15 m.  Radio Mínimo Excepcional 15 m.  Peralte Normal …….  Peralte Excepcional …..  Ancho de Vía 6-7 m.  Pendiente Máxima Normal …… %.  Pendiente Máxima Excepcional ……. %.  Pendiente Mínima ……. %.  Bombeo ……. %.  Talud en corte: Roca fija (V. H.) no se presenta Roca suelta …:1 Tierra Compacta no se presenta Tierra Suelta no se presenta  Talud en relleno: Terrenos varios 1:…..  Cunetas …..

Clase. Según a la importancia y de acuerdo a las Normas para el Diseño de Caminos Vecinales. Se considera trocha carrozable de tercera, construido con un mínimo movimiento de tierras, suficiente únicamente para proveer un a superficie de sección transversal que permita el paso de un vehículo y cuyos alineamientos horizontales y verticales se ajustan a la inflexiones del terreno. Velocidad Directriz. Es la velocidad escogida para el diseño, entendiéndose que será la máxima que se podrá mantener de acuerdo con la superficie de rodadura y a la topografía del terreno. Superficie de la Sub-Rasante. El ancho de la Sub.- Rasante es el ancho necesario en el cual se depositara el material de préstamo o de corte correspondiente esta dada de acuerdo al talud y la altura del pavimento Sub. – Base, Base, según sea el caso de cada tramo.

Bombeo. El Bombeo considerado para el caso específico es de …% en toda su longitud, considerando que esta será sustituida por peralte en las curvas. Taludes. Los taludes variaran de acuerdo al tipo de material diseñado para el terraplén, esto obedece a los resultados obtenidos en laboratorio los cuales deben garantizar la consistencia del talud una vez sometidos a su mejoramiento correspondiente. Radios. El radio permitido por las Normas Para el Diseño de Caminos Vecinales dan un radio mínimo de 30 metros y un radio mínimo excepcional de 15 metros debido al complejo topográfico se adoptan radios mínimos excepcionales adaptándose en los puntos críticos. R=

Vd² 1.28 (p + f)

Donde: Vd = Velocidad Directriz. p = Pendiente. F = Factor de fricción lateral. Peralte. El peralte es determinado en función ala velocidad directriz y al radio de la curva, siendo muy cambiante en los tramos con bastantes curvas. El peralte estará dado por: P=

V 2.28 R Donde: P = Peralte % expresado enteros V = Velocidad de diseño en Km/h. R = Radio de las curvas en metro.

Sobre ancho. El Sobre ancho es la ampliación de la superficie de calzada a causa de una curvatura, esta es considerada de acuerdo a la velocidad directriz y el radio de la curva.

C. Evaluación del Sistema de Drenaje Existe una ausencia casi total de obras hidrológicas y de drenaje se describe en detalle el estado de las obras de drenaje menor encontradas como son las cunetas artesanales, badenes y tajeas artesanales.

MARCO TEORICO Y DESARROLLO GEOMETRICO

8.1 CLASIFICACION DE LA RED VIAL 8.1.1Clasificación de las Carreteras según su Función

GENÉRICA

DENOMINACIÓN EN EL PERU

1. RED VIAL PRIMARIA

1. SISTEMA NACIONAL Conformado por carreteras que unen las principales ciudades de la nación con puertos y fronteras.

2. RED VIAL SECUNDARIA 2. SISTEMA DEPARTAMENTAL Constituyen la red vial circunscrita principalmente a la zona de un departamento, división, política de la nación, o en zonas de influencia económica; constituyen las carreteras troncales departamentales. 3. RED VIAL TERCIARIA O LOCAL

3. SISTEMA VECINAL Compuesta por: •

Caminos troncales vecinales que unen pequeñas poblaciones.

•

Caminos rurales alimentadores, uniendo aldeas y pequeños asentamientos poblaciones.

8.1.2 . Clasificación de Acuerdo a la Demanda AUTOPISTAS Carretera de IMDA mayor de 4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles, con control total de los accesos (ingresos y salidas) que proporciona flujo vehicular completamente continúo. Se le denominará con la sigla A.P.

CARRETERAS DUALES O MULTICARRIL De IMDA mayor de 4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles; con control parcial de accesos. Se le denominará con la sigla MC (Multicarril).

CARRETERAS DE 1RA. CLASE Son aquellas con un IMDA entre 4000-2001 veh/día de una calzada de dos carriles (DC).

CARRETERAS DE 2DA. CLASE Son aquellas de una calzada de dos carriles (DC) que soportan entre 2000-400 veh/día.

CARRETERAS DE 3RA. CLASE Son aquellas de una calzada que soportan menos de 400 veh/día. •

El diseño de caminos del sistema vecinal < 200 veh/día se rigen por las Normas emitidas por el MTC para dicho fin y que no forman parte del presente Manual.

TROCHAS CARROZABLES Es la categoría más baja de camino transitable para vehículos automotores. Construido con un mínimo de movimiento de tierras, que permite el paso de un solo vehículo

8.1.3 Clasificación según Condiciones Orográficas CARRETERAS TIPO 1 Permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos ligeros. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es menor o igual a 10%.

CARRETERAS TIPO 2 Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehículos de pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 10 y 50%.

CARRETERAS TIPO 3 Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 50 y 100%.

CARRETERAS TIPO 4 Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que aquellas a las que operan en terreno montañoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es mayor de 100%.

8.1.4 Relación entre Clasificaciones TABLA104.01 CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACION CON LA VELOCIDAD DEL DISEÑO

CLASIFICACIÓN

SUPERIOR

PRIMERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA > 4000 4000 - 2001 (1) AP CARACTERÍSTICAS MC DC (2) OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH 40 KPH 50 KPH 60 KPH 70 KPH 80 KPH 90 KPH 100 KPH 110 KPH 120 KPH 130 KPH 140 KPH 150 KPH AP

SEGUNDA CLASE

TERCERA CLASE

2000-400

< 400

DC

DC

1

2 3 4

1 2

3 4

: Autopista

NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de la 1ra. Clase y a pesar de MC : Carretera Multicarril o Dual (dos ello se desee diseñar una vía multicarril, las calzadas) características de ésta se deberán adecuar al DC : Carretera De Dos Carriles orden superior inmediato. Igualmente si es Rango de Selección de Velocidad una vía dual y se desea diseñar una autopista, NOTA 1: En zona tipo 3 y/o 4, donde exista se deberán utilizar los requerimientos espacio suficiente y se justifique por demanda la mínimos del orden superior inmediato. construcción de una autopista, puede realizarse con NOTA 3: Los casos no contemplados en la calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas presente clasificación, serán justificados de calzadas tengan las características de dicha acuerdo con lo que disponga el MTC y sus clasificación. características serán definidas por dicha entidad.

8.1.-CRITERIOS Y CONTROLES BÁSICOS PARA EL DISEÑO 8.1.1.- Vehículos de Diseño Las características de los vehículos de diseño condicionan los distintos aspectos del dimensionamiento geométrico y estructural de una carretera. Así, por ejemplo: -El ancho del vehículo adoptado incide en el ancho del carril de las bermas y de los ramales.

-La distancia entre los ejes influyen en el ancho y los radios mínimos internos y externos de los carriles en los ramales. -La relación de peso bruto total/potencia guarda relación con el valor de pendiente admisible e incide en la determinación de la necesidad de una vía adicional para subida y, para los efectos de la capacidad, en la equivalencia en vehículos ligeros.

8.2.- ALINEAMIENTO Y PUNTOS OBLIGADOS.

En la construcción de un camino se trata siempre de que la línea quede siempre alojada en terreno plano la mayor extensión posible, pero siempre conservándola dentro de la ruta general. Esto no es siempre posible debido a la topografía de los terrenos y así cuando llegamos al pie de una cuesta la pendiente del terreno es mayor que la máxima permitida para ese camino y es necesario entonces desarrollar la ruta. Debido a estos desarrollos necesarios y a la búsqueda de pasos adecuados es por lo que los caminos resultan de mayor longitud de la marcada en la línea recta entre dos puntos. Sin embargo, debe tratarse siempre, hasta donde ello sea posible, que el alineamiento entre dos puntos obligados sea lo mas recto que se pueda dé acuerdo con la topografía de la región y de acuerdo también con él transito actual y el futuro del camino a efecto de que las mejoras que posteriormente se lleven a cabo en el alineamiento no sean causa de una perdida fuerte al tener que abandonar tramos del camino en el cual se haya invertido mucho dinero. Es decir, que hay que tener visión del futuro con respecto al camino para evitar fracasos económicos posteriores, pero hay que tener presente también que tramos rectos de más de diez kilómetros producen fatiga a la vista y una hipnosis en el conductor que puede ser causa de accidentes. También hay que hacer notar que en el proyecto moderno de las carreteras deben evitarse, hasta donde sea económicamente posible, el paso por alguna de las calles de los centros de población siendo preferible construir libramientos a dichos núcleos. En base al reconocimiento se localizan puntos obligados principales y puntos obligados intermedios, cuando el tipo de terreno no tiene problemas topográficos únicamente se ubicaran estos puntos de acuerdo con las características geológicas o hidrológicas y el beneficio o economía del lugar, en caso contrario se requiere de una localización que permita establecer pendientes dentro de los lineamientos o especificaciones técnicas.

8.3 - TRAZO PRELIMINAR. Cuando se tienen localizados los puntos obligados se procede a ligar estos mediante un procedimiento que requiere: 1. 2.

3. 4. 5. 6.

El trazo de una poligonal de apoyo lo mas apegada posible a los puntos establecidos, con orientación astronómica, PIS referenciados y deflexiones marcadas con exactitud ya que será la base del trazo definitivo. La poligonal de apoyo es una poligonal abierta a partir de un vértice o punto de inicio clavando estacas a cada 20 metros, y lugares intermedios hasta llegar al vértice siguiente. Para la ubicación de estos se utiliza el clisimetro o él circulo vertical del transito, empleando la pendiente deseada. La pendiente será cuatro unidades debajo de la máxima especificada donde sea posible para que al trabajador en gabinete tenga mas posibilidades de proyectar la subrasante, incrementando la pendiente a la máxima si es necesario para economizar volúmenes. Nivelación de la poligonal, generalmente a cada 20 metros, que será útil para definir cotas de curvas de nivel cerradas a cada 2 metros. Obtención de curvas de nivel en una franja de 80 o 100 metros. En cada lado del eje del camino a cada 20 metros o estaciones intermedias importantes. Dibujo de trazo y curvas de nivel con detalles relevantes como cruces, construcciones, fallas geológicas visibles, etc.

Como el dibujo del trazo y las curvas de nivel se puede proyectar en planta la línea teórica del camino a pelo de tierra, para proyectarla se utiliza un compás con una abertura calculada según la pendiente con que se quiere proyectar. La separación de curvas de nivel dividida entre la pendiente a proyectar, es la abertura del compás con la cual se ubicaran los puntos de la línea a pelo de tierra utilizando la misma escala del plano.

8.4. - LINEA DEFINITIVA. El proyecto definitivo del trazo se establecerá sobre el dibujo del trazo preliminar, por medio de tangentes unidas entre sí, a través de sus PIS o puntos de intersección que se utilizaran para ligar las tangentes a través de curvas horizontales; cuanto más prolongadas se tracen las tangentes sé obtendrá mejor alineamiento horizontal con la consecuencia que marcarlas prolongadas implica un mayor movimiento de volúmenes, por lo que se intentara ir compensando esta línea del lado izquierdo y derecho donde sea posible y cargar la línea hacia el lado firme donde sé presenten secciones transversales fuertes cada vez que en el plano la línea de proyecto cruce la línea preliminar, se marcara este punto L y su cadenamiento , y con transportador se determina el ángulo X de cruce. En el caso de que no se crucen estas líneas, se medirá cada 500 metros o cada 1000 metros, la distancia que separa a una y otra para determinar los puntos de liga con los que iniciara el trazo definitivo en el campo. Cuando se encuentra dibujado en planta el trazo definitivo, podemos antes de trazarlo en el campo dibujar un perfil deducido, de acuerdo con los datos que tenemos de la poligonal de apoyo y las curvas de nivel. El procedimiento para dibujarlo es diferente al que se utiliza con un perfil normal ya que a cada estación ubicada en la línea teórica del camino se le asigna la elevación de la curva de nivel en este punto. Con este perfil tenemos una idea más clara de cómo se compensaran los volúmenes según el trazo propuesto e inclusive tener unas secciones deducidas para suponer un volumen. Una vez dibujado el trazo definitivo se procede a trazar en el campo para corregir algún error o mejorar lo proyectado. El tener trazada la línea en el terreno requiere del uso de referencias en los PI, PC, PT, y PST, para poder ubicarlos nuevamente cuando por alguna circunstancia se pierden los trompos o estacas que indican su localización, ya sea por un retraso o construcción del camino. Para referenciar un punto se emplea ángulos y distancias medidas con exactitud, procurando que las referencias queden fuera del derecho de vía. Se dejaran referenciados los puntos que definen el trazo como PI, PC, PT y PST, que no disten entre sí más de 500 metros. Los ángulos se medirán en cuadrantes, tomando como origen el eje del camino y en los PIS el origen será la tangente del lado de atrás y la numeración de los puntos de referencia se hará en el sentido de las manecillas del reloj de adentro hacia fuera y comenzando adelante y a la derecha del camino, cuando menos se tendrán dos visuales con dos P. R. Cada una, como visuales podrán emplearse árboles notables, aristas de edificios, postes fijos, etc. en caso de no encontrar ninguno de estos se colocaran trompos con tachuela en cada punto y junto una estaca con el numero de referencia del punto y su distancia al eje del camino. Una vez que sé ubicado el trazo preliminar en los planos topográficos, y también así decidido el tipo de camino que será necesario construir, es necesario definir algunas de las características importantes de la carretera como lo son, Velocidad de proyecto, Grado máximo de curvatura, Longitudes, Sobre elevación, y muchas otras de gran importancia. Es necesario revisar que en todo momento la pendiente de nuestro trazo definitivo nunca sea mayor que la pendiente máxima permitida.

POLIGONAL PRINCIPAL: PI Station

Northing

Easting

Distance

Direction

PI-0

8250087.527

391657.220

159.930

N 11-59-36 W

PI-01

8250243.966

391623.987

79.766

S 84-01-59 W

PI-02

8250235.674

391544.653

54.740

S 58-18-24 W

PI-03

8250206.915

391498.076

42.251

N 68-10-55 W

PI-04

8250222.618

391458.851

58.037

N 06-10-13 E

PI-05

8250280.319

391465.090

128.621

N 56-03-57 W

PI-06

8250352.120

391358.375

140.025

N 81-33-39 W

PI-FINAL

8250372.670

391219.866

8.5.- Trazo de curva horizontal: Como se ha visto en nuestro trazo definitivo, tenemos que calcular una curva circular simple, con los datos obtenidos de la tabla de clasificación y tipos de carretera, procederemos al cálculo de la curva.

Para el calculo de una curva horizontal es necesario el trazo de las tangentes a la curva y determinar el ángulo de deflexión de la tangente (  ), que en este caso es de 20°, es necesario también el valor del grado de curvatura de la curva circular (Gc), que en este caso es propuesto de 10°, el grado de curvatura de la curva circular se propone cuidando que el punto donde comienza la curva y el punto donde termina la curva no se traslape con ninguna otra curva existente, así también cuidando que no sobrepase el grado máximo de curvatura de acuerdo a la tabla de clasificación y tipos de carretera.

Con los datos calculados es posible el trazo de la curva circular, como se muestra a continuación.

LOS ELEMENTOS DE LAS CURVAS CALCULADAS POR EL PROGRAMA SON LOS SIGUIENTES Alignment: ALIN EN UTM Desc: alineamiento en coordenadas reales Desc. Station

Spiral/Curve Data

Northing

Easting

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------PI

0+000

8250087.527

Length:

159.930 Course:

391657.220

N 11-59-36 W

------------------------------------------------------------------------------PI

0+159.930 Length: Delta:

8250243.966 79.766 Course:

391623.987

S 84-01-59 W

83-58-25

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+000

8250087.527

0+146.430 Length:

391657.220

8250230.761 146.430 Course:

391626.792

N 11-59-36 W

------------------------------------------------------------------------------Circular Curve Data PC

0+146.430

8250230.761

RP PT

8250227.644 0+168.414 Delta:

391626.792

391612.119

8250242.563 83-58-25

Type:

LEFT

Radius:

15.000

Length:

21.984 Tangent:

13.500

Mid-Ord:

3.851 External:

5.180

20.069 Course:

N 53-58-48 W

Chord: Es:

DOC:

391610.560

381-58-19

5.180

------------------------------------------------------------------------------PI


8250235.674 54.740 Course:

391544.653

S 58-18-24 W

25-43-35

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+168.414 0+211.845 Length:

8250242.563

391610.560

8250238.048

391567.364

43.431 Course:

S 84-01-59 W

------------------------------------------------------------------------------Circular Curve Data

PC

0+211.845

RP PT

0+256.746 Delta:

25-43-35

Radius:

100.000

8250238.048

391567.364

8250138.589

391577.760

8250223.677

391525.223

Type: DOC:

LEFT 57-17-45

Length:

44.901 Tangent:

22.835

Mid-Ord:

2.510 External:

2.574

Chord:

44.525 Course:

S 71-10-12 W

Es:

2.574

------------------------------------------------------------------------------PI


8250206.915 42.251 Course:

391498.076

N 68-10-55 W

53-30-41

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+256.746

8250223.677

391525.223

0+273.526

8250214.861

391510.945

Length:

16.780 Course:

S 58-18-24 W


0+273.526

8250214.861

RP PT

8250240.387 0+301.544 Delta:

391510.945

391495.184

8250212.536 53-30-41

Type:

Radius:

30.000

Length:

28.018 Tangent:

15.125

Mid-Ord:

3.212 External:

3.597

27.011 Course:

S 85-03-45 W

Chord: Es:

DOC:

391484.034

RIGHT 190-59-09

3.597

------------------------------------------------------------------------------PI


8250222.618 58.037 Course:

391458.851

N 06-10-13 E

74-21-08

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+301.544 0+317.294 Length:

8250212.536

391484.034

8250218.390

391469.412

15.750 Course:

N 68-10-55 W


0+317.294

RP PT

0+336.760 Delta:

74-21-08

8250218.390

391469.412

8250232.316

391474.987

8250233.928

391460.074

Type:

Radius:

15.000

DOC:

Length:

19.465 Tangent:

RIGHT 381-58-19 11.376

Mid-Ord:

3.048 External:

3.826

Chord:

18.128 Course:

N 31-00-21 W

Es:

3.826

-------------------------------------------------------------------------------

PI


8250280.319 128.621 Course:

391465.090

N 56-03-57 W

62-14-10

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+336.760

8250233.928

391460.074

0+371.348

8250268.315

391463.792

Length:

34.588 Course:

N 06-10-13 E


0+371.348

RP PT

0+393.072 Delta:

8250268.315

391463.792

8250270.465

391443.908

8250287.059 62-14-10

Radius:

20.000

Type: DOC:

391455.072

LEFT 286-28-44

Length:

21.725 Tangent:

12.073

Mid-Ord:

2.878 External:

3.362

Chord:

20.672 Course:

N 24-56-52 W

Es:

3.362

------------------------------------------------------------------------------PI


8250352.120 140.025 Course:

391358.375

N 81-33-39 W

25-29-42

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+393.072

8250287.059

391455.072

0+498.308

8250345.806

391367.760

Length:

105.236 Course:

N 56-03-57 W


0+498.308

8250345.806 8250304.322

391339.848

0+520.557

8250353.780

391347.186

RP PT

Delta:

25-29-42

Type:

LEFT

Radius:

50.000

Length:

22.249 Tangent:

11.312

Mid-Ord:

1.232 External:

1.264

22.065 Course:

N 68-48-48 W

Chord: Es:

DOC:

391367.760

114-35-30

1.264

------------------------------------------------------------------------------PI

0+650

8250372.670

391219.866

------------------------------------------------------------------------------Tangent Data 0+520.557

8250353.780

391347.186

0+650

8250372.670

391219.866

Length:

128.713 Course:

8.6. - NIVELACIÓN.

N 81-33-39 W

Así como se nivelo la línea preliminar, ahora con el trazo definitivo se deberá realizar una nivelación del perfil, obteniendo las elevaciones de las estaciones a cada 20 metros o aquellas donde se presenten detalles importantes como alturas variables intermedias, cruces de ríos, ubicación de canales, etc. los bancos de nivel se colocaran a cada 500 metros aproximadamente y se revisara lo ejecutado con nivelación diferencial ida y vuelta, doble punto de liga o doble altura del aparato. En el registro de la nivelación se deben anotar las elevaciones de los bancos aproximadas al milímetro y las elevaciones de las estaciones aproximadas al centímetro.

8.7. - PROYECTO DE LA SUBRASANTE. La subrasante es una sucesión de líneas rectas que son las pendientes unidas mediante curvas verticales, intentando compensar los cortes con los terraplenes. Las pendientes se proyectan al décimo con excepción de aquellas en las que se fije anticipadamente una cota a un PI determinado. Las condiciones topográficas, geotécnicas, hidráulicas y el costo de las terracerias definen el proyecto de la subrasante, por ello se requiere, el realizar varios ensayos para determinar la mas conveniente. Una vez proyectada las tangentes verticales se procede a unirlas mediante curvas parabólicas.

8.8.- AREAS DE CORTE Y TERRAPLEN. Las siguientes áreas de corte y terraplén, fueron arrojadas del calculo de la subrasante mas económica, este procedimiento puede ser sencillo si se dibuja el perfil y la subrasante en el programa de auto cad, ya que solo es necesario cambiar de lugar la subrasante y pedirle a la computadora que calcule área, esto para poder compara las áreas de corte y terraplén hasta llegar a punto mas económico.

8.8.1.- Secciones de trazo de carretera. Otro de los aspectos por lo que es necesaria la determinación de las secciones de construcción, es el hecho de que esta son los indicadores de la cantidad de corte y en terraplén necesarios el camino.

ARCHIVO FOTOGRAFICO

PLANOS

Informe de Practica CARRETERA

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