Marco Teorico Carreteras Ale Perez

VIAS Y CARRETRAS I PROYECTO FINAL

velo veloci cida dade dess de oper operac ació ión n por por las las que que opta optan n los los cond conduc ucto tore ress a lo larg largo o de los los alineamientos. a integra integració ción n en su entorno entorno debe debe procura procurarr minimi minimi#ar #ar los impact impactos os ambien ambiental tales, es, teniendo en cuenta el uso y valores de los suelos afectados, siendo básica la mayor adaptación física posible a la topografía existente. a armonía o estética de la obra resultante tiene dos posibles puntos de vista$ el exterior o estático, relacionado con la adaptación paisajística, y el interior o dinámico vinculado con la comodidad visual del conductor ante las perspectivas cambiantes que se agolpan a sus pupilas y pueden llegar a provocar fatiga o distracción, motivo de peligrosidad. %ay que obtener un diseño geométrico conjunto que ofre#ca al conductor un recorrido fácil y agradable, exento de sorpresas y desorientaciones. a economía o el menor costo posible, tanto de la ejecución de la obra, como del mantenimiento y la explotación futura de la misma, alcan#ando siempre una solución de compromiso con el resto de objetivos o criterios. a elasticidad elasticidad suficiente suficiente de la solución definitiva definitiva para prever posibles posibles ampliacione ampliacioness en el futuro.

2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL "ra#ar "ra#ar y calcular todos los los elementos necesarios necesarios para el diseño geométrico geométrico de una carretera de montaña.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS &lantear las posibles alternativas por lo menos tres con diferentes pendientes, y de estas escoger la óptima. "ra#ado del eje ' (urvas %ori#ontales &erfil ongitudinal ' )asante ' (urva vertical *ecciones "ransversales ' +reas ' ol-menes ol-menes

3.- MARCO TEORICO 3.1 DEFINICION DE LOS TERMINOS Lagrava Ferrufno Said

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velo veloci cida dade dess de oper operac ació ión n por por las las que que opta optan n los los cond conduc ucto tore ress a lo larg largo o de los los alineamientos. a integra integració ción n en su entorno entorno debe debe procura procurarr minimi minimi#ar #ar los impact impactos os ambien ambiental tales, es, teniendo en cuenta el uso y valores de los suelos afectados, siendo básica la mayor adaptación física posible a la topografía existente. a armonía o estética de la obra resultante tiene dos posibles puntos de vista$ el exterior o estático, relacionado con la adaptación paisajística, y el interior o dinámico vinculado con la comodidad visual del conductor ante las perspectivas cambiantes que se agolpan a sus pupilas y pueden llegar a provocar fatiga o distracción, motivo de peligrosidad. %ay que obtener un diseño geométrico conjunto que ofre#ca al conductor un recorrido fácil y agradable, exento de sorpresas y desorientaciones. a economía o el menor costo posible, tanto de la ejecución de la obra, como del mantenimiento y la explotación futura de la misma, alcan#ando siempre una solución de compromiso con el resto de objetivos o criterios. a elasticidad elasticidad suficiente suficiente de la solución definitiva definitiva para prever posibles posibles ampliacione ampliacioness en el futuro.

2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL "ra#ar "ra#ar y calcular todos los los elementos necesarios necesarios para el diseño geométrico geométrico de una carretera de montaña.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS &lantear las posibles alternativas por lo menos tres con diferentes pendientes, y de estas escoger la óptima. "ra#ado del eje ' (urvas %ori#ontales &erfil ongitudinal ' )asante ' (urva vertical *ecciones "ransversales ' +reas ' ol-menes ol-menes

3.- MARCO TEORICO 3.1 DEFINICION DE LOS TERMINOS Lagrava Ferrufno Said

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(/&0E0"E* 1E (2/30

Figura  T!r"i#$% u%a&$% 'ara &()i#ir a *$% +a"i#$% rura*(%

Figura T!r"i#$% u%a&$% 'ara &()i#ir a *$% +a"i#$% rura*(% ,%(++i# ra#%/(r%a*0

Lagrava Ferrufno Said

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A+$a"i(#$ 4ranja pavimentada o no pavimentada a lo largo del borde de los carriles de circulación del camino. 5n acotamiento interior está junto al corte en talud. 5n acotamiento exterior está junto al talud de un terraplén.

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A#+$ &(* +u(r'$ &(* (rra'*!# 2nc!o de la cal#ada recorrida por los ve!ículos incluidos los acotamientos, medido en la parte superior de la subrasante. A#+$ $a* &(* +a"i#$ ,L"i(% &( +$#%ru++i# $ A#+$ &( )$r"a+i#0 2nc!o !ori#ontal total del terreno afectado por la construcc ión del camino, desde la parte superior del corte en talud !asta el pie del relleno o de la #ona con

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pendientes uniformes. B(r"a (amellón de roca, suelo o asfalto generalmente a lo largo del borde exterior del acotamiento del camino, usado para controlar el agua superficial. Encau#a el escurrimiento superficial a lugares específicos donde el agua se

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puede eliminar de la superficie de rodamiento sin producir erosión. Ca"i#$ a ra/!% &( +$r( (amino cortado a través del talud de una ladera o, más frecuentemente, de una loma, en la cual existe un corte en talud a ambos

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lados del camino. Ca"i#$ rura* 5n tipo de sistema de transportación que se construye generalmente para manejar o explotar recursos de #onas rurales o no desarrolladas. Estos sistemas -nicos en su género !an sido diseñados para alojar vol-menes bajos de tránsito con cargas por eje potencialmente extremas. *e les define com-nmente dentro del rango de menos de 677 "1&2 8"ráfico

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1iario &romedio 2nual9. Ca"i#$ %$r( (rra'*!# 2 diferencia de un corte pasado, un relleno pasado es un segmento de camino formado por material de relleno, con taludes de

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terraplén a ambos lados de la cal#ada. Ca'a &( a%( éase la *ección 33 más adelante. Ca'a %u'(r)i+ia* ,R(/(%i"i(#$ %u'(r)i+ia*0 éase la *ección 33 más adelante.


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Carri*(% &( +ir+u*a+i# ,Ca*4a&a0 &arte del camino construida para la circulación de ve!ículos en movimiento, incluidos los carriles de tránsito y los apartaderos de paso 8se excluyen los acotamientos9.

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C$#ra)u(r( $ "a+# Estructura diseñada para resistir empujes laterales. :eneralmente se construye a base de enrocamiento de protección, gaviones o suelo drenado, para soportar el pie de un talud en una #ona inestable.

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C$r( (# a*+# 5 ra#%'$r( a* %ii$ )i#a* /étodo de construcción de caminos en el cual se construye el camino recortando todo el talud y acarreando todo el material sobrante 8transporte longitudinal9 !asta un tiradero fuera del sitio de la obra.

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C$r( 5 r(**(#$ /étodo para construir caminos en el cual la vialidad se construye al cortar en una ladera y extender los materiales excavados en lugares adyacentes bajos y como material compactado o a volteo para rellenos en talud a lo largo de la ruta. En un ; +$r( 5 r(**(#$ a*a#+(a&$6 se utili#a todo el material ;cortado< para construir el ;relleno<. En un diseño de corte y relleno balanceado no se tiene material sobrante en exceso y no !ay necesidad de acarrear material de relleno adicional. (on esto se minimi#a el costo.

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Cu#(a ,Dr(# *a(ra*0 (anal o #anja poco profunda a lo largo del camino para colectar el agua del camino y del terreno vecino y transportarla !asta un punto adecuado para eliminarla. :eneralmente se ubica a lo largo del borde interior del camino. &uede locali#arse a lo largo del borde exterior o a lo largo de ambos lados del camino.

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D(r(+$ &( /a 4ranja de terreno sobre la cual se construyen obras tales como caminos, vías de ferrocarril o líneas de energía eléctrica. egalmente constituye una servidumbre que otorga el derec!o de paso sobre el terreno de otra persona.


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E7( &(* +a"i#$ ínea imaginaria que corre longitudinalmente a lo largo del centro del camino.

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E%ru+ura &( r((#+i# $ &( +$#(#+i# Estructura diseñada para resistir despla#amientos laterales del suelo, agua, u otro tipo de material. *e emplea com-nmente para como apoyo de la cal#ada o para ganar anc!ura del camino en terrenos escarpados. (on frecuencia se construyen usando gaviones, concreto refor#ado, encofrados de madera o tierra estabili#ada mecánicamente.

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P(#&i(#( ,Gra&i(#(0 3nclinación de la rasante del camino a lo largo de su alineamiento. Este talud se expresa en porcentaje 'la relación entre el cambio en elevación y la distancia recorrida. &or ejemplo, una pendiente de =6> indica una ganancia de 6 unidades de medición en elevación por cada ?77 unidades de distancia recorrida medida.

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R(*a+i# &( a*u& ,Ta*u&0 5na forma de expresar los taludes construidos en función de la relación entre la distancia !ori#ontal y el ascenso vertical, como por ejemplo @$? 8@ m !ori#ontales por cada ? m de ascenso o descenso vertical9.

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R(**(#$ *a(ra* a /$*($ /aterial excavado vaciado sobre un talud preparado o natural junto a la excavación para construir el cuerpo del terraplén. El material generalmente no se compacta.

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R(**(#$ r()$r4a&$ )elleno en el que se !a colocado refuer#o trabajando a tensión mediante el contacto por fricción con el suelo circundante con la finalidad de mejorar la estabilidad y la capacidad de carga. os rellenos refor#ados están formados por suelo o por materiales rocosos colocados en capas con elementos de refuer#o para formar taludes, muros de contención, terraplenes, presas y otro tipo de estructuras. os elementos de refuer#o varían desde una simple


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vegetación !asta productos especiali#ados tales como tiras metálicas, emparrillados de acero, geomallas de polímeros y geotextiles.

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S(++i# ra#%/(r%a* 1ibujo en el que se muestra una sección del camino cortada a todo lo anc!o de la vialidad 8véase la 4igura i.A anterior9. "ambién se puede aplicar a un arroyo, a un talud, a un desli#amiento, etcétera.

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Sura%a#( éase la *ección 33 más adelante. Ta*u& &( +$r( ,a*u& (8(ri$r o +$r( "argi#a*0 a cara artificial o el talud cortado en suelo o en roca a lo largo del borde interior del camino.

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Ta*u& &(* r(**(#$ ,Ta*u& &(* (rra'*!#0 "alud inclinado que abarca desde el borde exterior del acotamiento del camino !asta el pie 8parte inferior9 del relleno. Esta es la superficie que se forma donde se deposita el material para la construcción del camino.

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T(rra'*!# ,R(**(#$0 /aterial excavado que se coloca sobre la superficie de un terreno preparado para construir la subrasante del camino y la plantilla de base del camino.

T(rr(#$ #aura* ,Ni/(* &(* (rr(#$ #aura*0 a superficie del terreno natural que existía antes de la afectación yBo de la construcción del camino.

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Tra#%'$r( a* %ii$ )i#a* a remoción y acarreo del material excavado fuera del sitio de la obra !asta una #ona estable de desec!o 8en ve# de colocar el material de relleno cerca del lugar de excavación9.

II. S(++i# (%ru+ura* 5 "a(ria*(% &(* +a"i#$ 4igura$ *ección estructural del camino Lagrava Ferrufno Said

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Ba#+$ &( 'r!%a"$ ,Sii$ &( 'r!%a"$0

Cona en la que se ejecutan

excavaciones para producir materiales para obras térreas, tales como material de relleno para terraplenes. :eneralmente es una #ona pequeña que se usa para explotar arena, grava, roca o suelo sin ning-n procesamiento posterior.

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Ca'a &( a%( ,Ba%(0 Dsta es la capa principal de transmisión de cargas en los carriles de circulación. El material de la capa de base está constituido normalmente por piedra triturada, o grava, o suelos con grava, roca intemperi#ada, arenas y arcillas arenosas estabili#adas con cemento, cal o

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asfalto. Ca'a &( r$&a"i(#$ ,Su'(r)i+i( &( r$&a"i(#$0 Es la capa superior de la superficie del camino sobre la cual circulan los ve!ículos. 1eberá ser durable, podrá tener una alta resistencia al derrapamiento y, en general, deberá ser impermeable al agua superficial. as superficies de rodamiento podrán ser construidas con el material local, agregados, capas selladoras o asfalto

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Ca'a %u'(r)i+ia* ,R(/(%i"i(#$ %u'(r)i+ia*0 Es la capa superior de la superficie del camino, llamada también superficie de rodamiento. Entre los materiales de revestimiento usados para mejorar el confort del conductor, para proporcional apoyo estructural y para impermeabili#ar la superficie del camino a fin de usarse en la temporada de lluvias, está la roca,


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cantos rodados, agregados triturados y pavimentos, tales como tratamiento superficial bituminoso y concreto asfáltico.

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D(%"$r$#a"i(#$ &roceso en el cual el material grueso de la superficie del camino se suelta y se separa de la base del camino debido a falta de ligante o a una granulometría pobre del material. El término también se aplica a un talud en el cual la roca o el material grueso se afloja y rueda por el talud del corte o del relleno.

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O#&u*a+i$#(% ,C$rruga+i$#(%0 5na serie de lomos y depresiones a través del camino causados en caminos con superficies de suelo y de agregados como resultado de la falta de co!esión superficial. Dste es generalmente el resultado de la pérdida de finos en la superficie del camino debida a condiciones secas o a materiales pobremente graduados. Estas condiciones empeoran con las velocidades excesivas de los ve!ículos y con los altos vol-menes de tránsito.

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P(&r(ra *itio donde se explota piedra, enrocamiento de protección, agregados, y otros materiales de construcción. (on frecuencia el material debe ser excavado mediante escarificado o con explosivos, y el material es generalmente procesado mediante trituración o cribado para producir la granulometría especificada para el agregado.

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Su a%( Esta es la capa secundaria de distribución de la carga y que subyace a la capa de base. 0ormalmente está constituida por un material que tiene una menor resistencia y durabilidad que la del material usado en la base, por ejemplo, grava natural sin procesar, grava y arena o una me#cla de grava, arena y arcilla.

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Su ra%a#( a superficie del cuerpo del terraplén sobre la cual se colocan las capas de sub base, base o superficie de rodamiento. En el caso de caminos sin una capa de base o sin capa superficial, esta parte del cuerpo de terraplén se convierte en la superficie final de rodamiento. a sub rasante está generalmente al nivel del material


in situ.

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3.2 EL TRA9ADO as carreteras y caminos son obras tridimensionales, cuyos elementos quedan definidos mediante las proyecciones sobre los planos ortogonales de referencia$ &lanta, elevación y sección transversal. El elemento básico para tal definición es el eje de la vía, cuyas proyecciones en planta y elevaciones definen la planta y el alineamiento vertical respectivamente. Estos ejes en planta y elevación, deben cumplir con una serie de normas y recomendaciones. Estas pretenden conciliar la conveniencia económica de adaptarlos lo más posibles al terreno, con las exigencias técnicas requeridas para posibilitar despla#amientos seguros de un conjunto de ve!ículos a una cierta velocidad, definida genéricamente como velocidad de proyecto. a elección y definición del conjunto de elementos de planta y elevación de sus combinaciones, reguladas y normali#adas seg-n una instrucción de diseño, constituye el tra#ado del eje y, por extensión, de la carretera.

3.3 DISTANCIAS DE VISIBILIDAD : MANIOBRAS ASOCIADAS 3.2.1 ASPECTOS GENERALES 5na carretera o camino debe ser diseñada de manera tal que el conductor cuente siempre con una visibilidad suficiente como para ejecutar con seguridad las diversas maniobras a que se vea obligado o que decida efectuar. En general, el conductor requiere de un tiempo de percepción y reacción para decidir la maniobra a ejecutar y un tiempo para llevasrla acabo.

1urante este tiempo total, el o los ve!ículos que

participan en la maniobra recorren distancias que dependen de su velocidad de despla#amiento y que determinan, en definitiva, las distancias distintas de visibilidad requeridas en cada caso. *e distinguen para el diseño cinco tipos de visibilidad, bajo distintas circunstancias impuestas por el tra#ado de la carretera o la maniobra que se desea ejecutar. Lagrava Ferrufno Said

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os casos básicos aludidos son$     

isibilidad de frenado isibilidad de adelantamiento 8caminos bidireccionales9 isibilidad al punto de atención isibilidad de intersecciones isibilidad para cru#ar una carretera o camino

as dos primeras situaciones influencian el diseño de la carretera en campo abierto y serán tra#adas en esta sección, considerando inicialmente la situación de referenciaF es decir, en alineamiento recto y sin pendiente, para luego anali#ar el efecto de las pendientes y de las obstrucciones a la visibilidad que pueden darse en las curvas !ori#ontales.

3.; TRA9ADO EN PLANTA 3.;.1 ASPECTOS GENERALES 3.;.1.1C$#r$*(% &( ra4a&$ (# '*a#a En tramos restrictivos del tra#ado se deberá asegurar una operación segura y confortable considerando la velocidad de proyecto 8p9 correspondiente a la categoría de la rutaF en tanto que en los tramos de tra#ado amplio se deberá considerar la GH> o la I seg-n corresponda, asociada al conjunto de los elementos del tramo, en previsión de las velocidades de despla#amiento que adoptara un porcentaje importante de los usuarios en los periodos de baja demanda. 2 *i por condiciones topográficas se debe cambiar la velocidad de proyecto, el diseño debe consultar el tramo de transición correspondiente, situación que se señali#ara adecuadamente en terreno. os limites normativas que se indican más adelante se aplican a la combinación de elementos rectos y curso de caminos bidireccionales y unidireccionales, excepto cuando se !aga la salvedad correspondiente. as principales consideraciones que controlan el diseño del alineamiento !ori#ontal son$  

(ategoría de la ruta "opografía del área


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elocidad de proyecto   GH> para diseñar las curvas !ori#ontales  I para verificar visibilidad de frenado  (oordinación con el alineamiento vertical  (osto de construcción, operación y mantención "odos estos elementos deben conjugarse de manera tal que el tra#ado resultante sea 

el más seguro y económico, en armonía con los contornos naturales y el mismo tiempo adecuado a la categoría, seg-n la clasificación funcional para 1iseño. El alineamiento !ori#ontal deberá proporcionar en todo el tra#ado a lo menos la distancia mínima de visibilidad de frenado, de acuerdo a lo establecido en el tópico.

3.;.1.2 L$+a*i4a+i# &(* (7( (# '*a#a *i el proyecto considera cal#ada -nica, en la mayoría de los casos el eje en planta será el eje de simetría de la cal#ada de sección normal, prescindiendo de los posibles ensanc!es o carriles auxiliares que pueden existir en ciertos sectores. El eje de simetría será también el eje de giro para desarrollar los peraltes. En carreteras unidireccionales provistas de cantero central, el eje se locali#ara en el centro del cantero central y los bordes interiores del pavimento de las cal#adas poseerán la misma cota que dic!o eje en las secciones transversales correspondientes. os ejes de giro del peralte correspondiente en este caso a los bordes interiores del pavimento de cada cal#ada. En carreteras unidireccionales con cal#adas independientes el eje correspondiente al eje de simetría de cada cal#ada, el que también será eje de giro de los peraltes. *in embargo, si las cal#adas se independi#an solo en un tramo, conviene mantener el eje en el borde interior del pavimento para facilitar el empalme y la co!erencia general del proyecto cuando estas vuelvan a juntarse. En carreteras bidireccionales, para las que en el mediano pla#o se provea la construcción de la seg-n da cal#ada, la administradora Joliviana de carreteras decidirá oportunamente si se diseñan considerando un eje de simetría en la cal#ada inicial o un eje locali#ado en el futuro cantero central, proyectándose en este caso con bombeo en un solo sentido.


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3.;.1.3 Cri(ri$% 'ara (%a*(+(r (* ra4a&$ (# '*a#a a0 E*("(#$% &(* ra4a&$ (# '*a#a a planta de una carretera preferentemente deberá componerse de una sucesión de elementos curvos que cumplan las relaciones que se fijan más adelante y de aquellos tramos en recta que sean indispensables. os elementos curvos comprenden$  (urvas circulares  a parte central circular y dos arcos de enlace  tras combinaciones de arco circular y arco de enlace

3.;.2 ALINEAMIENTO RECTO 3.;.2.1 A%'(+$% g(#(ra*(% *alvo en #onas desérticas o estepas, los grandes alineamientos rectos no se dan en forma natural. &retender incorporarlos al tra#ado implica por lo general movimientos de tierra innecesarios. En muc!os casos puede reempla#arse con ventaja un alineamiento recto por vurvas de radios comprendidos entre H.777 y K.H77m.

3.;.2.2 L$#giu&(% "<8i"a% (# r(+a *e procura evitaran longitudes en recta superiores a$  r 8m9 L A7p 8mB!9  r L argo en m de la alineación recta  p L elocidad de proyección de la carretera En caminos bidireccionales de dos carriles, a diferencia de lo que ocurre en carreteras unidireccionales, la necesidad de proveer secciones con visibilidad para adelantar justifica una mayor utili#ación de rectas importantes. *in embargo, rectas de longitud comprendida entre Gvp y ?7p, enla#adas por curvas cuya e sea mayor o igual que la GH determinada seg-n la tabla A.?MA, cubren adecuadamente esta necesidad.

3.;.2.3 L$#giu&(% "#i"a% (# r(+a *e debe distinguir las situaciones asociadas a curvas sucesivas en distinto sentido o curvas en ;*< de aquellas correspondientes a curvas en el mismo sentido. Lagrava Ferrufno Said

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a0 Cur/a% (# S a. En nuevos tra#ados deberá existir coincidencia entre el término de la clotoide de la primera curva y el inicio de la clotoide de la segunda curva. . En las recuperaciones o cambios de estándar, si lo expuesto en el 2capite i no es posible, se podrán aceptar tramos rectos intermedios de una longitud no mayor que$

Lrs max =0.08∗( A 1+ A 2 )

*iendo 2? y 2A los parámetros de la clotoide respectivas

+. "ramos rectos intermedios de mayor longitud, deberán alcan#ar o superar los mínimos que se señalan en la tabla A.@M?, los que responden a una menor definición óptica del conjunto que ya no opera como una curva en * propiamente tal, y están dados por rmin L ?.6.p.

Ta*a 2.3-1 LR MIN ENTRE CURVAS DE DISTINTO SENTIDO = CONDICION

V',>"? 0 r8m9

;@

@

@

@

@

@

1@@

11@

12@

HN

K7

G6

OG

??A

?AN

?67

?H6

?NG

0 Tra"$ r(+$ (#r( +ur/a% (# (* "i%"$ %(#i&$


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&or condiciones de guiado óptico es necesario evitar las rectas excesivamente cortas entre curvas en el mismo sentido, en especial enterreno llano y ondulado suave con velocidades de proyecto medias y altas. "abla A.@MA ) /30 E0")E (5)2* 1E /3*/ *E0"31 p

@

8mB!9 "erreno

7

llano

y

ondulad o "erreno montañ oso

67

H7

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K7

G7

O7

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?K7B

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AA7B?

AH7B?

AG7B?

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OG

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H7

O7

H7

A HHB@

K7B6

GHBH

OGBN

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H 7

7

7

H

7

M

3. CURVAS CIRCULARES 3..1 ELEMENTOS DE LA CURVA CIRCULAR En la figura se ilustran los diversos elementos asociados a una curva circular. a simbología normali#ada que se define a continuación deberá ser respetada por el proyectista. as mediadas angulares se expresan en grados centígrados 8g9. n$ értice punto de intersección de los alineamientos consecutivas del tra#ado. P$ 2ngulo entre dos alineaciones, medido a partir de la alineación de entrada, en el sentido de los punteros del reloj, !asta la alineación de salida. Q$ 2ngulo de deflexión entre ambas alineaciones, que se repita como ángulo del centro subtendido por el arco circular . )$ )adio de curvatura del arco de circulo 8m9 "$ "angentes, distancias iguales entre el vértice y los puntos de tangencia del vértice y los puntos de tangencia del arco de circulo con las alineaciones de entrada y salida 8m9. 1eterminan el principio de curva &( y fin de curva 4(. *$ Jisectri#F distancia desde el punto medio, /(, del arco de circulo 8m9 1$ 1esarrolloF longitud del arco de circulo entre los puntos de tangencia &( y 4( 8m9.


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e$ &eralte F valor máximo de la inclinación transversal de la cal#ada, asociado al diseño de la curva >. E$ Ensanc!eF sobre anc!o que pueden requerir las curvas para compensar el mayor anc!o ocupado por un ve!ículo al describir una curva.

3. CLASIFICACION DE CARRETERAS POR TRANSITABILIDAD

a clasificación por transitabilidad corresponde a las etapas de construcción de la carretera y se divide en$ •

T(rra+(ra$ (uando se !a construido la sección del proyecto !asta su nivel de subrasante, transitable sólo en tiempo de secas.

•

R(/(%i&a$ (uando sobre la subrasante se !a colocado ya una o varias capas de material granular y es transitable en todo tiempo.

•

Pa/i"(#a&a$ (uando sobre la subrasante se !a construido ya totalmente la estructura del el pavimento.

3. GIRO MNIMO VECULOS TIPO El espacio mínimo absoluto para ejecutar un giro de ?G7R en el sentido del movimiento de las agujas del reloj, queda definido por la trayectoria que sigue la rueda delantera i#quierda del ve!ículo 8trayectoria exterior9 y por la rueda trasera derec!a 8trayectoria interior9. 2demás de la trayectoria exterior, debe considerarse el espacio libre requerido


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por la sección en volado que existe entre el primer eje y el parac!oques, o elemento más sobresaliente. a trayectoria exterior queda determinada por el radio de giro mínimo propio del ve!ículo y es una característica de fabricación. a trayectoria interior depende de la trayectoria exterior, del anc!o del ve!ículo, de la distancia entre el primer y -ltimo eje y de la circunstancia que estos ejes pertenecen a un camión del tipo unidad rígida o semirremolque articulado. En las figuras A7A.7?, A7A.7A, A7A.7@, A7A.76, A7A.7H y A7A.7N se ilustran las trayectorias mínimas obtenidas de 22*%" ;2 &olicy on :eometric 1esign of )ural %ig!Says ' ?OO6< para los ve!ículos de diseño.

3. VELOCIDAD DIRECTRI9 ,H?r0 Es la velocidad a la cual un conductor de !abilidad media manejando con ra#onable atención, puede circular con entera seguridad, por una carretera. os radios mínimos de curvas, sobreanc!os, peraltes, curvas verticales, visibilidades, longitud de transiciones y en fin todos los factores que gobiernan el diseño del camino, se calculan en función de la velocidad directri#.89.

3. RADIO MINIMO 2l entrar en curva se presenta la fuer#a centrífuga que origina peligro para estabilidad del ve!ículo.


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4uer#a solicitante$ 4 cos α 4uer#a resistente$ & sen α 8µt9 L (oeficiente de )o#amiento "ransversalI)otación, cuyo valor varía de ?.7 á 7.N )eacción del ro#amiento$ "ransversal I rotación$ µt 84 sen α = & cos α9 a condición de equilibrio 4 cos L & sen α= µt 84 sen α = & cos α9 '8?9

3.1@ PERFIL LONGITUDINAL El perfil longitudinal está formado por la rasante constituida por una serie de rectas enla#adas por arcos verticales parabólicos, a los cuales dic!as rectas son tangentes. &ara fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define seg-n el avance del Tilometraje, siendo positivas aquéllas que implican un aumento de cota y negativas las que producen una pérdida de cota.


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@.?7.? &E013E0"E

0o se mide por ángulos, ni por unidades lineales, si no en tanto por ciento. U*i se !abla de una pendiente de A ó @> , se entiende que asciende o desciende A ó @cm en cBmetroF ó A ó @m cada ?77m.

[email protected] PENDIENTE MINIMA o ideal sería construir los caminos a nivel, pero esto trae el problema de drenaje, ya que las aguas se estancan en las depresiones. os 0.&. prescriben que los pendientes no deben ser menores a V 87.H9 por ciento


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[email protected] ALINEAMIENTO VERTICAL El diseño geométrico vertical de una carretera o alineamiento en perfil, es la proyección del eje real o espacial de la vía sobre una superficie !ori#ontal paralela al mismo. 1ebido a este paralelismo dic!a proyección mostrara la longitud real del eje de la via. 2 este eje también se le denomina sub rasante.

3.1@.; PERFIL LONGITUDINAL DEL EJE a9 El perfil longitudinal del eje sirve para reali#ar el diseño de la sub rasante del camino y se dibuja por lo general en papel milimetrado. En cuanto a las escalas, para tener mayor aproximación, se exageran los desniveles dibujando la escala vertical de cotas a una escala que sea ?7 veces menor que la !ori#ontal, ejemplo Esc. %ori#ontal ?$?777, Esc. ertical debe ser ?$?77. b9 &ara dibujar el perfil longitudinal del eje se debe obtener las progresivas y las cotas de los puntos del eje del camino, siguiendo por las tangentes 8tramos rectos y las curvas !ori#ontales9. &ara obtener las cotas en campo se reali#a la respectiva nivelación. c9 En el perfil longitudinal se definen las curvas verticales. d9 as &3s 8cotas9 y las progresivas pueden ser analíticamente o gráficamente deducidas. "ambien se establecen pendientes negativas.

3.1@. CURVAS VERTICALES as curvaas verticales que se definen en el perfil longitudinal en el diseño de la sub rasante, puede ser arcos de circulo o arcos de parábola. *eg-n su posición las parábolas verticales pueden ser cóncavas o convexas.

ELEMENTOS GEOMETRICOS UE INTEGRAN EL ALINEAMIENTO VERTICAL 2l igual que el diseño en planta el eje del alineamiento vertical está constituido por una serie de tramos rectos denominados tangentes verticales, enla#ados entre sí por curvas verticales. El alineamiento a proyectar estará en directa correlación con la topografía del terreno natural.

CURVAS VERTICALES SIMETRICAS


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a cota de cualquier punto de la curva vertical puede calcularse con la siguiente expresión. m+ n y =

200

x

∗

2

… (1 )

L

&ara obtener las cotas de la curva deben sustraerse o adicionarse los valores de ;y< seg-n la curva sea cóncava o convexa. &ara evitar errores en los cálculos interesa tomar en cuenta los signos de las pendientes para ello basta que la ecuación 8?9 se escriba de la siguiente forma. n−m y =

200

∗ x

2

L

%aciendo que 82L nMm9, y refiriendo las cotas de la curva vertical a la cota de la "(, para cualquier punto de la curva se tiene. mx

2

Ax + Cota=Cota (TCV ) + 100 200 L

L n −m Cuando x = d = ∗ L 2

800

SECCIONES TRANSVERSALES os perfiles o sesiones transversales de algunas progresivas para mostrar las diferentes modalidades que pueden adoptar la combinación de los perfiles transversales del terreno con los de la plataforma y los demás elementos como cunetas taludes de corte y de relleno.


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Estas figuras se dibujan en papel milimetrado. &rimero se dibuja el perfil transversal del mterreno a i#quierda y derec!a, luego se tra#a el eje del camino y se ubica la cota de sub rasante. 2 partir de este punto se dibuja la sección transversal existente. *i la cota de sub rasante está por debajo de la cota terreno entonces se formara un corte, si la cota de sub está por encima de cota terreno entonces se formara un terraplén.

AREAS DE CORTE : DE RELLENO uego que se tiene las diferentes secciones transversales corresponde a porogresivas de un eje al lado derec!o de cada sección aparecen las áreas que están en corte o en relleno con las denominaciones abreviadas 2( y 2). Estas áreas se miden con diferentes métodos.

SELECCIÓN DE AREAS DE PRESTAMO : DISENO DE EPLOTACION •

*e locali#aran las areas de prestamo de materiales, principalmente arenas y

•

gravas. *e anali#aran los efectos que para una corriente de agua causaran las diversas

•

alternativas de extraccion. "urbide# de las aguas.


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RECUPERACION DE DAKOS A PARTICULARES (uando el equipo geotecnico evalue el riesgo de estabilidad en terrenos aledanos al derec!o de via se debera tener en cuenta los siguientes aspectos$ /uros de contención. • 1esviación de drenajes. • 2terra#amiento de taludes. • )evegetali#acion de taludes. • )eforestación de áreas críticas. • )eubicación de viviendas en áreas de riesgo. DISPOSICION DE MATERIALES los materiales de desec!o deben ser depositados en botaderos •


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;. CALCULOS DE AREAS : VULUMENES L$#giu& Ar(a Pr$gr(%i/a ,"0 ,+$r(0 0+030 0+060 0+090 0+100 0+120 0+150 0+200 0+240 0+270 0+300 0+340 0+360 0+390 0+420 0+450 0+480 0+510 0+540 0+570 0+600 0+630

30 30 30 10 20 30 50 40 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30


3,17 5,48 5,9 8,27 8,5 9,9 46,23 12,07 5,23 0 16,8 0 5,5 63,3 65,2 62,3 59,8 75,5 72 23,5 65,5

Ar(a ,r(**(0

/$* ,+$r(0

33,46 8,82 21,5 12,47 19,8 28,08 0 1,098 13,6 56,76 11,76 83,3 8,9 0 0 0 0 0 19 68,5 0 Página 24

549,45 214,5 411 103,7 283 569,7 1155,75 263,36 282,45 851,4 428,4 1249,5 216 949,5 978 934,5 897 1132,5 1365 1380 982,5

/$* ,r(**0 8743,65 3349,8 6487,5 580,85 3028 8966,7 28893,75 5289,16 4440,75 13622,4 6602,4 19992 3373,5 14242,5 14670 14017,5 13455 16987,5 20760 21727,5 14737,5


0+660 0+690 0+720 0+740 0+750 0+780 0+810 0+840 0+880 0+900 0+930 0+960 0+990 1+020 1+050 1+080 1+100 1+110 1+120 1+140 1+170 1+200 1+230 1+260 1+290 1+320 1+350 1+380 1+410 1+440 1+470 1+500 1+530 1+560 1+580 1+590 1+620 1+650 1+680 1+710 1+740 1+770 1+800

30 30 30 20 10 30 30 30 40 20 30 30 30 30 30 30 20 10 10 20 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 20 10 30 30 30 30 30 30 30


69,4 73,8 29,3 9,5 0 21,05 64,5 0 11,05 32,05 40,9 66,7 37,9 35,08 14,15 17,8 0 0 5,17 19,05 27,2 53,5 55,8 5,23 12,5 4,25 32,3 60,8 63,05 57,08 5,48 0 45,2 36,05 18,3 5,27 10,89 11,2 49,5 35,3 14,5 12,5 14,8

0 0 0 0 10,06 9,3 11,08 78,23 80,2 41,09 22,07 0 17,05 18,9 4,29 0 2,03 25,02 17,05 10,5 12,5 6,3 6,7 65,2 33,5 4,23 3,05 0,7 0 0 8,82 31,23 5,8 0,59 1,98 10,89 6,24 7,58 0,5 0 27,09 32,5 33,4 Página 25

1041 1107 439,5 95 50,3 455,25 1133,7 1173,45 1825 731,4 944,55 1000,5 824,25 809,7 276,6 267 20,3 125,1 111,1 295,5 595,5 897 937,5 1056,45 690 127,2 530,25 922,5 945,75 856,2 214,5 468,45 765 549,6 202,8 80,8 256,95 281,7 750 529,5 623,85 675 723

15615 16605 6592,5 950 301,8 6968,25 17171,7 18775,2 38104 7724,9 14499,3 15007,5 12619,5 12429 4213,35 4005 223,3 750,6 640,75 3060 9120 13549,5 14163 16824,75 10852,5 1971,45 7999,5 13848 14186,25 12843 3349,8 7495,2 11562 8252,85 2047,8 458,45 3947,85 4339,2 11257,5 7942,5 9764,1 10612,5 11346


1+830 1+860 1+890 1+920 1+950 1+980 2+010 2+040 2+070 2+100 2+130 2+160 2+190 2+220 2+250 2+280 2+340 2+370 2+400 2+430 2+460 2+490 2+520 2+550 2+640 2+670 2+700 2+730 2+760 2+790 2+820 2+850 2+880 2+910 2+940 2+970 3+000 3+030 3+060 3+090 3+120 3+150 3+180

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 60 30 30 30 30 30 30 30 90 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30


9,81 8,4 10,5 17,05 41,07 39,07 5,06 2,78 0,58 3,25 13,25 14,87 6,5 57,5 47,5 0 54,5 106,51 61,7 75,4 0 0 27,05 28,8 1,78 0,89 1,25 1,13 5,45 0 1,23 0 2,4 0 10,29 20,63 46,23 21,99 67,52 5,61 3,9 5,5 4,2

20,8 21,25 22,5 5,5 0 0 0 8,08 31,89 15,8 10,05 0 11,21 10,81 11,5 29,5 0 0 0 0 27,05 29,2 10,25 12,5 1,25 32,05 15,75 0 9,54 10,34 8,79 29,45 35,78 38,5 3,29 0 0 0 0 61,25 50,14 45,24 45,8 Página 26

459,15 444,75 495 338,25 616,05 586,05 75,9 162,9 487,05 285,75 349,5 223,05 265,65 1024,65 885 442,5 1635 1597,65 925,5 1131 405,75 438 559,5 619,5 136,35 494,1 255 16,95 224,85 155,1 150,3 441,75 572,7 577,5 203,7 309,45 693,45 329,85 1012,8 1002,9 810,6 761,1 750

7199,25 6990 7762,5 5156,25 9240,75 8790,75 1138,5 2564,7 7784,1 4523,25 5393,25 3345,75 4152,9 15531,9 13447,5 7080 49050 23964,75 13882,5 16965 6492 7008 8546,25 9480 6192 7892,25 4061,25 254,25 3515,85 2481,6 2386,35 7068 9127,2 9240 3104,85 4641,75 10401,75 4947,75 15192 15962,25 12911,1 12095,1 11937


3+210 3+240 3+270 3+300 3+330 3+360 3+390 3+420 3+450 3+480 3+510 3+540 3+600 3+630 3+660 3+690 3+720 3+750 3+780 3+810 3+840 3+870 3+900 3+930 3+960 3+990 4+020 4+050 4+080 4+110 4+140 4+170 4+200 4+230 4+260 4+290 4+320 4+350 4+380

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0 1,32 44,71 68,5 44,09 13,82 0 2,33 38,4 36,8 37,56 4,2 9,28 63,34 59,4 9,79 3,78 11,27 0 0 0,8 20,8 47,25 28,05 33,87 36,85 7,25 15,1 7,52 51,06 57,089 19,52 28,89 0 3,21 12,87 38,062 60,22 50,57

49,25 738,75 11820 33,51 522,45 8339,4 0 670,65 10059,75 0 1027,5 15412,5 0 661,35 9920,25 9,27 346,35 5334,3 33,87 508,05 8128,8 5,75 121,2 1904,25 0 576 8640 0 552 8280 3,27 612,45 9235,8 20,34 368,1 5826,6 5,34 219,3 3369,6 0 950,1 14251,5 0 891 13365 0 146,85 2202,75 3,78 113,4 1757,7 11,85 346,8 5379,75 29,35 440,25 7044 34,15 512,25 8196 15,89 250,35 3993,6 2,35 347,25 5244 0 708,75 10631,25 0 420,75 6311,25 0 508,05 7620,75 0 552,75 8291,25 5,89 197,1 3044,85 18,59 505,35 7859,1 48,25 836,55 13272 0 765,9 11488,5 0 856,335 12845,025 7,25 401,55 6132 15,45 665,1 10208,25 0 59,73 895,95 41,56 671,55 10696,65 2745 41368,05 661695,75 0 570,93 8563,95 0 903,3 13549,5 0,2 761,55 11426,25

TOTL !OL"#$% &O'T$( Lagrava Ferrufno Said

Página 27

126630,15 5 )3


TOTL !OL"#$% '$LL$%O(

2009098,2 85 )3

. CONCLUSIONES 2 las conclusiones que se pueden llegar del proyecto anteriormente descrito son las siguientes$ El presente proyecto fue muy importante para la mejor comprensión de todos los acápites que se avan#aron en el semestre en la materia. 2demás de 

plasmar los conocimientos adquiridos. a reali#ación del proyecto nos ayudo a mejorar nuestros conocimientos en cuanto a la materia y sobre todo ayudarnos a utili#ar de mejor manera nuestro criterio en cuanto al diseño geométrico de una carretera y escoger entre los diversos métodos de cálculo el más adecuado y así satisfacer las necesidades de diseño de una carretera a proposición de las alternativas de tra#ado en función al plano topográfico con curvas de nivel se la reali#o la primera con una sola pendiente de 6>, la segunda

con

diferentes

pendientes

menores

a

?7

>, la tercera también con diferentes pendientes pero se optó por la que tenía menor distancia y la que tenía un corte y un relleno equilibrado. En el presente proyecto solo llegamos a tener dos curvas una que es la curva simple, y la segunda curva con espirales de transición. 1e la cual se calculó todos sus elementos y con las tablas de Jarnett se determinó la longitud de la espiral 8e9, el radio de curvatura 8)c9 para una velocidad de diseño de 67mB!. 4inalmente dibujamos el perfil longitudinal en papel milimetrado, además de las transversales de cada progresiva del eje. W el cálculo de las áreas de corte y terraplén en las secciones transversales, planilla de diagrama de masas. 5na ve# establecida la progresiva de inicio 8&T 7=7779, efectuamos el cálculo de las progresivas y coordenadas cada A7m en rectas y cada ?7m en curvas !asta 

el punto final J. 4inalmente este proyecto nos ayuda a saber cómo debemos tener cuidado en cuanto a nuestro diseño geométrico de la carretera ya que estas obras son generadoras de progreso constituyéndose en un eslabón mas en la evolución social de una comunidad


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

Esta materia es muy importante porque nos da la pauta para cualquier diseño de una carretera proporcionando un camino por el cual se podrá transitar con mayor comodidad y de esta manera mejorar las condiciones de vida de la población


Página 29

Marco Teorico Carreteras Ale Perez

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