INFORME TECNICO PARA EL DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS SEGUN PARAMETROS NORMATIVOS

DOCENTE: ING. VILLOSLADA INTEGRANTES: PINEDO INFANTE ADRIAN IGLESIAS LEON HECTOR GOMEZ RISCO MIGUEL QUEZADA RAMOS NEYSER ASIGNATURA: CAMINOS I

NFORME TECNICO DISEÑO GEOMETRICO

El diseño geométrico de la carretera ha sido desarrollado según los términos de referencia, así como las recomendaciones de los especialistas de Tráfico, Geología y Geotecnia, Hidrológica e Hidráulica, y de Suelos y a!imentos" El estudio incluye la determinación de la !elocidad directri#, la sección trans!ersal, ancho de cal#ada, ancho de $erma, $om$eo, taludes de corte y relleno, peraltes, y parámetros de diseño del alineamiento hori#ontal y !ertical, distancia de !isi$ilidad de so$repaso, el radio mínimo para el peralte má%imo, el so$re ancho, la longitud de transición y la pendiente má%ima "

DESCRIPCION DEL TRAZO El tramo en estudio presenta una topografía &ue !aría de plana a semi'ondulada y ondula ondulada, da, predom predomina inand ndo o los sector sectores es semi'o semi'ondu ndulad lados os y en menor menor propor proporció ción n los sectores planos"

Clasificación de la Vía de Acued! a la De"anda (e acuerdo acuerdo a la demanda, demanda, se determi determinó nó un )*( de de acuerdo acuerdo a la norma norma del cual, cual, el tramo está comprendido entre +- !eh.día, y /,01/ !eh.día, demostrándose &ue el )*( es mayor a 233 !eh.día, por lo &ue para el desarrollo del presente estudio, se considera &ue la !ía clasifica como una 4arretera de 5da 4lase"

Clasificación de la Vía Se#$n C!ndici!nes C!ndici!nes O!#%ficas O!#%ficas Según las condiciones orográficas, el tramo o$6eto del estudio, atra!iesa dos sectores de orografía, &ue !arían entre lana 7Tipo 7 Tipo /8, y 9ndulada 7Tipo 58"

 : continuación, mostramos la sectori#ación de la carretera según condiciones orográficas;

SUB TRAMO

CATEGORI A

1

2da. clase

2

2da. clase

PROGRESIVA (Km)

LONGITUD (Km)

OROGRAFIA TIPO

0+000 – 2+000

2.00

1

2+001 – 3+000

1.00

2

VELOCIDAD DIRECTRIZ

Teniendo en cuenta la economía &ue de$e $uscarse en todo proyecto y las limitaciones presupuestales e%istentes para la !ia$ilidad del proyecto, se ha optado por usar la menor !elocidad de diseño determinada para cada tipo de orografía esta$lecida a partir  de la ta$la"

or lo &ue las !elocidades directrices de diseño normadas y propuestas siguientes; SUB TRAM O

PROGRESIVA (Km)

CATEGORI A

OROGRAF IA TIPO

 (DG-!!")

VELOCIDA D DE DISEÑO (PROPUES TA)

VELOCIDA D DE DISEÑO

1

0+000 – 2+000

2da. clase

1

30 KPH

40 KPH

2

2+001 – 3+000

2da. clase

2

30 KPH

30 KPH

son las

Se puede o$ser!ar &ue las #onas de topografía plana se alternan con las #onas de topografía ondulada, por tanto las !elocidades de diseño propuesta tam$ién se alternan"

SECCI&N TRANSVERSAL

 :l igual &ue en el caso de la !elocidad directri#, la sección trans!ersal de la !ía, se $asa en la clasificación de la !ía, a la orografía &ue atra!iesa la misma, y a la !elocidad directri#"

533/ y en función a la clasificación de la carretera, tipo de orografía, )*(: y la !elocidad de diseño, se determina de acuerdo a la ta$la siguiente ;

ANC'O DE CALZADA DE DOS CARRILES

 :; :utopista *4; 4arretera *ulticarril o (ual 7dos cal#adas8

=9T: 5; En caso de &ue una !ía clasifi&ue como carretera de /ra" 4lase y a pesar de ello se desee diseñar una !ía multicarril, las características de ésta se de$erán adecuar al orden superior inmediato" )gualmente si es una !ía (ual y se desea diseñar una autopista, se de$erán utili#ar los

(4; 4arretera (e (os 4arriles ?e&uerimientos

mínimos

del

orden

superior

inmediato

=9T: /; En orografía tipo 0 y.o 2, donde e%ista espacio suficiente y se  6ustifi&ue por demanda la construcción de una autopista, puede =9T: 0;
F(ENTE) Ta*la +,-.,/ de las N!"as de Dise0! Ge!"12ic! DG 3 4,,/ del MTC

4omo se puede o$ser!ar a pesar de calificar la carretera como de segunda clase, para las !elocidades de diseño pre!istos 703 @m.hr8, en el cuadro anterior, no hay propuesta de ancho de cal#ada" or tanto en concordancia a la =ota 0, se plantea un ancho de cal#ada de 1"53 m correspondiente a la !elocidad de -3 @m.hr para las mismas condiciones orográficas"

or tanto, los anchos de cal#ada propuestos para el presente proyecto son los siguientes;

PROGRESIVA (Km)

CATEGOR IA

OROGRAF IA TIPO

VELOCIDA D DE DISEÑO (PROPUES TA)

1

0+000 – 2+000

2da. clase

1

40 KPH

7.20

2

2+001 – 3+000

2da. clase

2

30 KPH

7.20

SUB TRAM O

ANCHO DE CALZADA (m)

5ERMAS El ancho de $ermas, está determinado en función a la 4lasificacion de la 4arretera,Tipo de 9rografia,)*(:, y Aelocidad de (iseño, cuya relación se encuentra definida en la ta$la 032"35 de las =orma de (G'533/"
ANC'O DE 5ERMAS

F(ENTE) Ta*la +,-.,4 de las N!"as de Dise0! Ge!"12ic! DG 3 4,,/ del MTC

4omo se puede o$ser!ar a pesar de calificar la carretera como de segunda clase, para las !elocidades de diseño pre!isto 73 @m.hr8, en el cuadro anterior, no hay propuesta de ancho de $erma para el Tipo / ó Tipo 5" Sin em$argo se acordó emplear un ancho de $erma de 3"3 m a cada lado de la !ía, la misma &ue será asfaltada a fin e!itar la destrucción paulatina de los $ordes de la pista principal" or tanto, los anchos de $erma propuestos para el presente proyecto son los siguientes;

SUB TRAM O

1

PROGRESIVA (Km)

CATEGORI A

OROGRAF IA TIPO

VELOCIDA D DE DISEÑO (PROPUES TA)

ANCHO DE BERMA PROPUEST O (m)

1

40 KPH

".!

2

30 KPH

".!

0+000 –2+000 2da. clase

2

2+001 – 3+000

2da. clase

5OM5EO En tramos rectos o en a&uellos cuyo radio de cur!atura permite el contra peralte de cal#ada, se tomó en cuenta una inclinación trans!ersal mínima o $om$eo, con el propósito de e!acuar las aguas superficiales, pendiente &ue depende del tipo de superficie de rodadura y de los ni!eles de precipitación de la #ona"
5OM5EOS DE LA CALZADA Tipo de Superficie a!imento Superior Tratamiento Superficial  :firmado

Bom$eo 7C8 recipitación; D 33 mm.año

recipitación; 33 mm.año

5,3

5,

5, 7F8

5, > 0,3

0,3 > 0, 7F8

0,3 > 2,3

F(ENTE) Ta*la +,-.,+ de las N!"as de Dise0! Ge!"12ic! DG 3 4,,/ del MTC

En nuestro caso y según el clima imperante en la #ona, el !alor adoptado para todo el tramo es de 5"3 C por el tipo de superficie superior 7carpeta asfáltica8 y los !alores de precipitación de la #ona menores a 33 mm.año, según información proporcionada por  el Estudio de Hidrológica"

PERALTE

El peralte de la cal#ada está en función del radio y la !elocidad directri# y es proyectado con el fin de contrarrestar la acción de la fuer#a centrífuga, las cur!as hori#ontales de$en ser peraltadas sal!o en los límites fi6ados en la siguiente ta$la;

VALORES DE RADIO POR ENCIMA DE LOS C(ALES NO ES

INDISPENSA5LE PERALTE

Fuen2e) Ta*la +,-.,6 de las N!"as DG 3 4,,/ del MTC

533/, mostrados en la Ta$la 032"32" ara el presente proyecto, el peralte má%imo a$soluto en #ona ur$ana será limitado a -"3 C, mientras &ue en #ona rural, será de +"3 C considerando &ue la orografía predominante en el tramo en estudio !aría entre / y 5" VALORES DE PERALTE M78IMO Peal2e M%9i"! :;< A*s!lu2!

N!"al

4ruce de reas Ir$anas

-,3 C

2,3 C

Jona rural 7Tipo /, 5 ó 08

+,3 C

-,3 C

Jona rural 7Tipo 0 ó 28

/5,3 C

+,3 C

Jona rural con peligro de hielo

+,3 C

-,3 C

Kuente; Ta$la 032"32 de las =ormas (G ' 533/ del *T4

TAL(DES


En el caso de los taludes de terraplenes, teniendo en cuenta la naturale#a de los suelos para conformar rellenos 7material común8 y las alturas má%imas no superan los m, el talud empleado en el diseño ha sido /;/" 7A;H8, de acuerdo a la ta$la 032"// de las =ormas (G'533/"

TALUDES DE CORTE  MATERIAL

TALUD(V:H)

Angulo Sexagesimales

Material Comn

!:"

#"$

Conglomera%os Cementa%os

&:"

#'$  

Conglomera%os Comunes

!:"

#"$  

*:"+ ":"

,!$ - &'$  

Tierra Comata

 

Tierra Suelta

":"

&'$

Roa .i/a

"0:"

1&$

 

&:"

#'$

 

Suelos onsoli%a%os Comatos  Arenas sueltas o 2onas 3ume%ei%as

":* 3asta ":!

 

*,$ - "1$  

TALUDES DE RELLE4O  MATERIAL Material Comn (ma5or6a suelto)

TALUD (V:H) ":"+'

!!$

 Arena Comata

":*

*,$ 

Enroa%o

":"

&'$

 

 

DISEÑO GEOMETRICO EN PLANTA = PERFIL

Alinea"ien2! >!i?!n2al El alineamiento hori#ontal se encuentra constituido por una serie de rectas enla#adas por  arcos hori#ontales circulares, a los cuales dichas rectas son tangentes, para lo cual se esta$lecerá un alineamiento hori#ontal &ue permita la operación ininterrumpida de los

!ehículos, conser!ando la misma !elocidad directri# en la mayor longitud de carretera &ue sea posi$le"

Pefil l!n#i2udinal

El perfil longitudinal !iene a ser la Su$'rasante, la &ue se encuentra constituida por una serie de rectas enla#adas por arcos !erticales para$ólicas, a los cuales dichas rectas son tangentes, el perfil longitudinal está controlado principalmente por;



















4ategoría del 4amino Aelocidad de (iseño Topografía  :lineamiento Hori#ontal (istancias de Aisi$ilidad Seguridad (rena6e 4ostos de 4onstrucción Aalores Estéticos

ara definir el perfil longitudinal se consideró prioritario las características funcionales de seguridad y comodidad, &ue se deri!an de la !isi$ilidad disponi$le y de una !ariación continua y gradual de los parámetros de diseño"

Pendien2es Míni"as En los tramos en corte generalmente se e!itara el empleo de pendientes menores de 3,C" Se usará rasantes hori#ontales en los casos en &ue las cunetas adyacentes han sido dotadas de la pendiente necesaria para garanti#ar el drena6e y la cal#ada cuente con un $om$eo superior a 5C" Pendien2es M%9i"as Se consideró los límites má%imos de pendiente indicados en la ta$la siguiente, sugeridos en las =ormas (G > 533/"

PENDIENTES M78IMAS :@<

Fuente: Tabla 403.01 de las Normas D – 2001 del !T"

Pendien2es M%9i"as A*s!lu2as

Se consideró como pendiente má%ima a$soluta, el !alor de la pendiente má%ima y su incremento hasta en /C, en los casos e%cepcionales, tal como lo recomienda la =orma (G ' 533/"

Según la ta$la anterior, las pendientes má%imas de cada su$tramo serán ; S(5 TRAMO

PROGRESIVA :"<

CATEGORIA

OROGRAFIA TIPO

VELOCIDAD DE DISEÑO

PENDIENTE MA8IMA

 :DG34,,/<

1

0+000 –2+000

2da. clase

1

40 KPH

7#

2

2+001 – 3+000

2da. clase

2

30 KPH

$#

COORDINACION ENTRE ALINEAMIENTO 'ORIZONTAL = PERFIL LONGIT(DINAL


PARAMETROS DE DISEÑO PROPUESTOS

NB

PAR7METRO

(NIDAD

Su* Ta"!s /

Su* Ta"! 4

SEGI=(: 4<:SE

SEGI=(: 4<:SE

5 4aracterísticas

4arreteras de dos carriles 7(48

4arreteras de dos carriles 7(48

0 9rografía Tipo

/

5

Lm.h

03

03

 :ncho de superficie de rodadura

m

1"53

1"53

- :ncho de $erma

m

/"53

/"33

1 :ncho de cal#ada 7(48

m

1"53

1"53

+ ?adio mínimo

m

03

03

M ?adio mínimo e%cepcional

m

5

5

/3 endiente má%ima longitudinal

C

+C

+C

//
m

/53

M3

C

5C

/0 eralte *á%imo

C

+

+

/2 So$re :ncho *á%imo

m

/"23

/"23

/"H ; /A

/"H ; /A

F

F

/ 4ategoría de la Aía

2 Aelocidad (irectri# de (iseño

/5

Bom$eo de rodadura

la

/ Talud de relleno /- Talud de corte

superficie

de

5C

7F8 Talud de corte de acuerdo a la recomendación geotécnica"

4on los parámetros de diseño antes e%puestos, se han o$tenido las siguientes secciones tipo;

SUB TRAM O

PROGRESIVA (Km)

SECCION

ANCHO CALZADA

ANCHO BERMAS

BOMBEO

1

0+000 –2+000

T%P& 1

7.20 m

0.'0 m

2#

2

2+001 – 3+000

T%P& 1

7.20 m

0.'0 m

2#

EST(DIO DE TR7FICO = DE CARGAS

El estudio de tráfico y seguridad !ial tiene como o$6eti!o, conocer las características de los !ia6es generados y el !olumen diario de los !ehículos &ue transitan por la carretera así mismo conocer el grado de accidentalidad en la #ona"  : tra!és del estudio de tráfico y seguridad !ial se $usca dotar a los especialistas, de elementos necesarios para la determinación de la caracteri#ación de la !ía, el hallar los parámetros característicos de la misma, para en $ase a ellos efectuar los diseños &ue correspondan, así como efectuar la e!aluación económica entre otros"

CLASIFICACI&N VE'IC(LAR

icula Encues2a !i#en3des2in! de ;asae!s  ca#a.

METODOLOGA PARA 'ALLAR EL PROMEDIO DIARIO AN(AL :IMD<
)*(s Al Anl K4 m

O O O O

Aolumen clasificado promedio de la semana Aolumen clasificado día la$oral 7lunes, martes, miércoles, 6ue!es, !iernes8 Aolumen clasificado días no la$ora$les 7día sá$ado 7As8, domingo 7Ad8, Kactor de corrección según el mes &ue se efectuó el aforo .

TRAFICO GENERADO El tráfico generado es el &ue se produce como consecuencia del me6oramiento de la !ía, este me6oramiento crea un desarrollo del potencial de la región haciendo &ue las necesidades de transporte se incrementen de manera notoria en algunas ocasiones, especialmente cuando la producti!idad, de cual&uier tipo, de la región se encuentra estancada de igual manera este efecto se detecta cuando se e6ecutan proyectos de en!ergadura &ue propicien ese mismo crecimiento económico de la región"

ara el tráfico generado por las me6oras &ue se efectuarán en esta !ía se consideró el incremento del 53C del tráfico normal actual"

+././ PESOS = PRESION DE LLANTAS

4on el fin de determinar el efecto destructi!o de las cargas transmitidas al pa!imento, por los !ehículos pesados &ue circulan por la carretera en estudio, se e6ecuto la medición mediante el uso de 35 $alan#as digitales para el pesa6e de cada !ehículo e6e por e6e, información &ue fue registrada en los formatos de campo diseñados para este fin" (es!ió a Huaral y de la encuesta reali#ada se ha seleccionado las cargas promedio de los tipos de !ehículos pesados &ue transitan por la #ona" En el Estudio se calculó el peso promedio por e6e, para cada tipo de !ehículo aplicando la fórmula correspondiente Ejes Equivalentes paa ejes simples = (!/"#"$ (elevad% &$ Ejes Equivalentes paa ejes simples ueda d%'le = (!/#)"$ ( elevad% &$ Ejes Equivalentes paa ejes tndem

EE = (!/),#)-$ (elevad% &$

Ejes Equivalentes paa ejes .idem

EE = (!/#0-$ (elevad% &$

T#$% &' V'*+,%

F*%/ &' */0

(us de 2 )*es

1.'74

(us de 3 )*es

0.00000

(us de 4 )*es

0.00000

"am,-n de 2 )*es

0.'2$

"am,-n de 3 )*es

3.23'

"am,-n de 4 )*es

0.$173

/rt,culado 22

'.44

/rt,culado 23

4.21

/rt,culado 32

4.173$

/rt,culado 33

2.31$

/rt,culado 2T2

2.7'7

/rt,culado 2T3

3.203

D1nde2 ! = !es% del eje# en 3il%s.

CALC(LO DEL EAL

ara el cálculo del E:< se re&uiere de los !olúmenes y clasificación del tráfico, el número de camiones y la composición de e6es de estos en am$os sentidos, El E:< se calcula multiplicando el número de !ehículos de cada clase por 0- días del año, por la tasa de crecimiento anual, por el factor de carga correspondiente y luego sumada a los productos" Según la metodología empleada para este estudio se ha utili#ado el factor de presión de inflado de llantas"

EST(DIO DE S(ELOS GENERALIDADES


O5HETO DEL EST(DIO

El presente estudio de *ecánica de Suelos, tiene por o$6eto reali#ar una in!estigación del su$suelo del terreno de fundación del proyecto

El programa seguido para este fin es el siguiente;

F ?econocimiento de campo" F E6ecución de 4alicatas F Toma de muestras (istur$adas F E6ecución de Ensayos de
(esde el punto de !ista geotécnico, el estudio de suelos se planifica tomando en consideración &ue los tramos se desarrollan so$re alineamientos casi definidos, alternando secciones de corte a media ladera y cortes cerrados, en #onas donde la topografía en su mayor e%tensión =o es accidentada"

EVAL(ACI&N DEL S(ELO


TRA5AHOS DE CAMPO


Se e%traen muestras de cada estrato de las calicatas para su e!aluación en la$oratorio" 4on los resultados o$tenidos de los análisis en la$oratorio, se determine el perfil estratigráfico de la 4arretera"

PERFIL ESTRATIGR7FICO


TRA5AHO DE LA5ORATORIO


El Ane9! al inf!"e se presenta los resultados de los ensayos a los &ue son sometidas las muestras de suelos"
ENSAYOS DE MEC1NICA DE SUELOS NOMBRE DEL ENSAYO

m,te u,do m,te Pl8st,co nd,ce Pl8st,co

NORM A USO

NOR MA

AASH ASTM TO      n               ,      c      a      c        4        ,      s      a        l       "

TAMAÑO DE MUESTRA

PROP2SITO DEL ENSAYO

 T$

D431 $

2.' 56

Hallar el conten,do de a6ua entre los estados u,do  Pl8st,co

 T0

D431 $

2.' 56

Hallar el conten,do de a6ua entre los estados 9l8st,co  sem, s-l,do

 T0

D431 $

2.' 56

Hallar el ran6o de conten,do de a6ua 9or enc,ma del cual; el suelo est8 en un estado 9l8st,co

/n8l,s,s ranulom
 T$$

D422

2.' 56

Para determ,nar la d,str,buc,-n del tama=o de 9artculas del suelo

D,se=o de D1''   4'.0  T1$0 )s9esores 7 K6.

Determ,na la relac,-n entre el "onten,do de /6ua  Peso >n,tar,o de los uelos ?"ur@a de "om9actac,-nA

D,se=o de D1$$  T13 )s9esores 3

Determ,nar la ca9ac,dad de car6a. Perm,te ,nCer,r el m-dulo res,l,ente

4' 56

PROPIEDADES FSICAS

A34,#5#5 G/3+,%m6/#*% $%/ m#7&% (ASTM D-8). L#m#' L9+#&% (ASTM D-8";) < &', L#m#' P,45#*% (ASTM D8";). C%3'3#&% &' H+m'&& N+/, (ASTM D-"=). C,5#>**#?3 &' S+',%5 $%/ ', M6%&% SUCS < $%/ ', M6%&% AASHTO.



Teniendo en cuenta los resultados del la$oratorio, se resumen los !alores de humedad de acuerdo a la profundidad y progresi!a de las muestras o$tenidas de las calicata e!aluadas"

PROPIEDADES FSICAS MEC7NICAS)


E35<% &' P/%*%/ M%&#>*&% (ASTM D-"@@) El ensayo de roctor se efectúa para determinar un óptimo contenido de humedad, para la cual se consigue la má%ima densidad seca del suelo con una compactación determinada"

4on este procedimiento de compactación se estudia la influencia &ue e6erce en el proceso el contenido inicial de agua del suelo, encontrando &ue tal !alor es de fundamental importancia en la compactación lograda"

C,#%/3# B'/#30 R#%  CBR (ASTM D-";;) El Nndice de 4alifornia 74B?8 es una medida de la resistencia al esfuer#o cortante de un suelo, $a6o condiciones de densidad y humedad, cuidadosamente controladas"

El 4B? considerado para el proyecto, es el !alor &ue se o$tiene para una profundidad de 3"/ pulgadas" 4omo el 4B? de un agregado !aría de acuerdo a su grado de compactación y el contenido de humedad, se de$e repetir cuidadosamente en el la$oratorio las condiciones del campo, por lo &ue se re&uiere un control minucioso" : menos &ue sea seguro &ue el suelo no acumulará humedad después de la construcción, los ensayos 4B? se lle!an a ca$o so$re muestras saturadas"

ESTRATIGRAFA

4on la información integrada, tanto de campo como de la$oratorio, se ha esta$lecido los hori#ontes de materiales &ue se encuentran a lo largo del e6e de la !ía" 4ada e%ploración generó la descripción de campo de los suelos por de$a6o del ni!el de rodadura" 4on los resultados de la$oratorio se ha esta$lecido técnicamente los tipos de suelos y con la ayuda de programas gráficos se ha generado los estratos, con una pro$a$ilidad de ocurrencia acorde con los espaciamientos de las e%ploraciones"

CLASIFICACI&N DE MATERIALES.


•

•

•

R!ca Fia) 4uando re&uieren de uso sistemático de e%plosi!os para su aflo6e y remoción" R!ca Suel2a) Este material re&uiere para ser remo!ido el uso de ma&uinaria y utili#ación de e%plosi!os en menor porcenta6e para su aflo6e y posterior remoción" En el proyecto hay presencia de este tipo de material" Ma2eial Suel2!) Este tipo de material, puede ser remo!ido por medios manuales y.o mecánicos, este material está presente en el tramo de la carretera"

 : continuación se detalla la e!aluación cualitati!a de lo o$ser!ado durante el mapeo geológico reali#ado;

En la clasificación de materiales para la protección de taludes se ha adoptado las pendientes apropiadas, según las recomendaciones de las =ormas eruanas para el (iseño de 4arreteras, como se puede apreciar en los cuadros siguientes;

Taludes de C!2e

Ti;! de Suel!

Taludes de Rellen! Ti;! de Suel!

Talud V

'

?oca Ki6a

/3

/

?oca Suelta

-

/

4onglomerado

0

/

Suelo 4ompacto

5

/

Suelo Suelto

/

/

CONCL(SIONES

Talud V

'

?oca Suelta

-

/

Suelo 4ompacto

5

/

Suelo Suelto

/

/

(e acuerdo con, la e!aluación de la !ía, el análisis de sensi$ilidad, análisis de Sosteni$ilidad e )mpacto :m$iental del royecto, se concluye lo siguiente •

•

•

•


B)"&!)ND/"%&N)