Perfil de Proyecto "diseño de un paso a desnivel en una intersección"

DISEÑO DE UN PASO A DESNIVEL EN LA INTERSECCION DE LAS AVENIDAS PEDRO IGNACIO MUIBA Y OSCAR PAZ DE LA CIUDAD DE TRINIDAD – BENI BENI – BOLIVIA. BOLIVIA.

1. INTRODUCCION La Santísima Trinidad, como toda ciudad en vías de crecimiento, ya presenta problemas de transporte y congestionamiento vehicular, tanto en el centro como en las conexiones interurbanas. El flujo de tráfico es cada vez más precario, esto se debe al crecimiento desmesurado del parque auto motor. En 14 años, entre 1998 y 2012, el parque automotor en Bolivia se multiplicó por 12 y creció de 96.634 a 1.206.751 motorizados, entre públicos, privados y oficiales. Para el año 2012 se pudo observar que el transporte público creció en un 7.9%, en cuanto se refiere a los últimos años se prevé un crecimiento alrededor del 15%. Uno de los problemas fundamentales del tráfico tiene que ver con la superposición del tránsito motorizado en vialidades inadecuadas, en otras palabras en nuestra ciudad se tienen calles angostas para un gran número de vehículos, las mismas tienen que soportar a la vez el hacinamiento de comerciantes, peatones, motocicletas y ciclistas haciendo que el problema se agrave mucho más. Los puntos fundamentales de conflicto de tráfico se sitúan en las intersecciones por lo argumentado anteriormente, de tal manera que en las horas pico (horas de máxima demanda), la situación se torna caótica. Las soluciones que se plantean para subsanar este problema, tales como el reordenamiento vehicular, los dispositivos de control y de seguridad y las obras viales, sirvieron de muy poco o nada. El presente proyecto pretende profundizar los conocimientos adquiridos en la ingeniería de tránsito y el diseño de obras viales, para dar solución a una de las intersecciones más conflictivas que tiene nuestra ciudad; la intersección de las Avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz, misma que cuenta con problemas de tráfico debido a que se encuentra dentro de una red trocal vial que conecta los departamentos de La Paz y Beni.

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POSTULANTE: UNIV. VLADIMIR JORGE GARCIA UMADAY

DISEÑO DE UN PASO A DESNIVEL EN LA INTERSECCION DE LAS AVENIDAS PEDRO IGNACIO MUIBA Y OSCAR PAZ DE LA CIUDAD DE TRINIDAD – BENI – BOLIVIA.

2. ANTECEDENTES En los últimos años con el incremento del parque automotriz, en los países de Sudamérica que tienen leyes que permiten el ingreso de vehículos usados con facilidad como en es el caso de Bolivia, se ve un creciente problema en las vías principales de comunicación. Por lo tanto se ha visto la necesidad de tomar como ejemplo la soluciones planteadas a problemas viales como es el caso de México y los Estados Unidos con la implementación de pasos a desnivel o distribuidores en las intersecciones conflictivas que permitan un mayor flujo libre de vehículos para optimizar los tiempos de recorrido de los mismos dentro de las vías, evitando de este modo el impacto económico y ambiental que significa el gasto por consumo de combustible y las demoras. Los problemas de tráfico dentro del departamento del Beni, por el crecimiento del parque auto motor se reflejan en las intersecciones de las vías más importantes que existen en la zonas urbanas y peri urbanas, puesto que son puntos donde los vehículos de transporte confluyen y convulsionan. Las Autoridades en su intento de minimizar los problemas de tráfico que existen en nuestra ciudad debido al congestionamiento de las intersecciones ha ido implementando diversas obras viales de acuerdo a su economía, tales como ensanchamiento de las arterias principales, cambio de sentido en algunas calles, implementación de dispositivos de control y seguridad, rotondas entre otros, que ayuden a descongestionar las vías principales de nuestra ciudad. La intersección de las avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz, tiene cuatro accesos por los cuales circulan vehículos pesados, livianos y de transporte público, el problema de congestionamiento que tiene esta intersección se debe al flujo en un buen porcentaje de vehículos pesados los cuales por sus características operacionales (velocidad, peso, longitud) en las horas pico causan demoras en los tiempos de recorrido que a la larga influyen en los otros tipos de vehículos que circulan por la zona, convirtiéndola en un punto crítico de congestionamiento. De esta manera surge la iniciativa de implementar un Paso a desnivel, en la zona que comprende las intersecciones entre las Avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz.

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3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La intersección de las avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz, es parte de una red vial troncal que conecta a los departamentos de La Paz y Beni, la misma permite mover el flujo económico de ambas regiones expresado en términos de transporte de personas, mercadería, ganadería y otros insumos, aportando de gran manera a la economía de estos departamentos. Al encontrarse la intersección dentro de una zona peri urbana, es decir, cerca del centro de la ciudad de Trinidad, el volumen de tráfico que circula a través de esta intersección es importante. Son estas las razones que llevan a convertir a esta intersección en un punto de conflicto crítico en las horas pico (horas de máxima demanda de transporte), al verse rebasada la capacidad de la intersección por el ingreso de los vehículos de transporte pesado, público y ligero, el flujo que se da a través de ella es precario, contribuyendo con el gasto innecesario de combustible y las pérdidas de tiempo por las demoras de circulación en las 2 avenidas, ocasionando pérdidas de alguna forma económicas, además de no ser seguro para las personas que circulan o habitan este sector de la ciudad.

4. TITULO DEL PROYECTO “Diseño de un Paso a Desnivel en la Intersección de las Avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz de la ciudad de Trinidad – Beni – Bolivia.”

5. LOCALIZACION DEL PROYECTO El presente proyecto se ubicara en la intersección de las Avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz, las cuales pertenecen al municipio de Trinidad, Provincia Cercado y capital del Departamento del Beni, se desarrollara en un entorno urbano cerca del mercado campesino de la ciudad, geográficamente se encuentra en las coordenadas UTM 20S 295019E 8357718N. Las vías que confluyen en la intersección son, hacia el norte la Av. Pedro Ignacio Muiba, al sur la ruta N° 3 que conecta los departamentos de Beni y La Paz y de este a oeste la Av. Oscar Paz (circunvalación).

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Ubicación de la provincia Cercado en el departamento del Beni.

Ubicación de la intersección de las avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz en la ciudad de la Santísima Trinidad.

Vista Satelital de la intersección vial de las avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz.

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6. OBJETIVOS GENERAL Y ESPECIFICOS 6.1 Objetivo general Se pretende realizar el Proyecto con fines académicos de cómo elaborar el diseño de un Paso a Desnivel, en este caso para dar solución al problema de tráfico que se refiere al congestionamiento vehicular en la Intersección Vial de las Avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz.

6.2 Objetivos específicos Elaborar los Estudios Preliminares de la zona tales como reconocimiento del lugar, levantamiento topográfico y estudio de suelos entre otros.

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Realizar un Estudio de Tráfico para analizar todas las características del tránsito que se tengan actualmente en la intersección vial.

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Realizar el diseño geométrico y de pavimentos del Paso a Desnivel, de acuerdo con las normas vigentes en nuestro país, utilizando todas las herramientas a nuestro alcance (programas computacionales, teoría e investigaciones) para lograr el objetivo.

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Realizar un diseño estructural en base a las normas ACI-318-11(Concreto Armado) y LRFD 2010 (Puentes).

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Se pretende la elaboración del presupuesto en base a todos los ítems y las especificaciones técnicas que existan en el proyecto, utilizando las planillas de precios unitarios vigentes en nuestro departamento.

7. ALCANCE DEL PROYECTO Los factores que condicionan el tamaño del presente proyecto, tendrá un alcance que deberá cumplir los siguientes componentes: Estudio de suelo. Estudio geológico. Estudio de tráfico. Diseño Geométrico del Paso a Desnivel. Diseño de pavimento. Especificaciones técnicas del proyecto. Diseño de planos estructurales y detallados del Paso a Desnivel.

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8. JUSTIFICACION Se pretende llevar a cabo este proyecto por las siguientes razones: Se necesita de obras viales que mejoren la fluidez del tráfico en las carreteras ínterdepartamentales, para coadyuvar con el desarrollo de las regiones, dado que el transporte es un pilar fundamental del desarrollo en nuestro país.

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La intersección de las Avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz, es parte de una red vial troncal que une a los departamentos de Beni y La Paz, además de servir de enlace entre la ciudad de Trinidad y la provincia de Moxos. Si se hace un análisis de la intersección desde el punto de vista vial, se puede dar cuenta fácilmente que existe un conflicto grande con el tráfico, puesto que hay mucha demanda del transporte liviano (moto-taxis, nohas, ixus, jeeps, etc.), debido a que las personas tiene la necesidad de trasladarse de Trinidad a la localidad de San Ignacio, o viceversa; además de los puertos de Almacén, Barador y Ganadero, para fines laborales o de recreación, y a la vez el transporte pesado que viene y va desde ó hacia La Paz tiene que hacer uso de la intersección forzosamente para ingresar a la ciudad o bien continuar su destino. Estas circunstancias hacen que en las horas pico (horas de máxima demanda de tráfico) en la intersección exista congestionamiento vehicular, motivo por el cual las demoras en el tiempo de viaje incrementan, como también la intersección se convierte en riesgo para las personas que circulan por ella. Actualmente en el departamento del Beni se ha notado un incremento importante en la tasa de crecimiento del transporte motorizado, las vías y obras viales con las que se cuenta en la ciudad no abastasen ni satisfacen las necesidades del transporte, por lo que es necesario implementar obras viales de impacto que ayuden a sobrellevar estos incrementos vehiculares.

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9. MARCO TEORICO – CONCEPTUAL 9.1 DEFINICIÓN DE PUENTE.- Un puente es una obra que se construye para salvar un obstáculo dando así continuidad a una vía. Suele sustentar un camino, una carretera o una vía férrea, pero también puede transportar tuberías y líneas de distribución de energía. Los puentes que soportan un canal o conductos de agua se llaman acueductos. Aquellos construidos sobre terreno seco o en un valle, viaductos. Los que cruzan autopistas y vías de tren se llaman pasos elevados.

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9.2 UBICACIÓN Y ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE.- Los puentes son obras que requieren para su proyecto definitivo estudiar los siguientes aspectos: a) Localización de la estructura o ubicación en cuanto a sitio, alineamiento, pendiente y rasante. b) Tipo de puente que resulte más adecuado para el sitio escogido, teniendo en cuenta su estética, economía, seguridad y funcionalidad. c) Forma geométrica y dimensiones, analizando sus accesos, superestructura, infraestructura, cauce de la corriente y fundaciones. d) Obras complementarias tales como: barandas, drenaje de la calzada y de los accesos, protección de las márgenes y rectificación del cauce, si fuera necesario forestación de taludes e iluminación. e) En caso de obras especiales conviene recomendar sistemas constructivos, equipos, etapas de construcción y todo aquello que se considere necesario para la buena ejecución y estabilidad de la obra. 9.3 ESTUDIOS BÁSICOS DE INGENIERÍA PARA EL DISEÑO DE PUENTES.a) Estudios topográficos.-Posibilitan la definición precisa de la ubicación y dimensiones de los elementos estructurales, así como información básica para los otros estudios. b) Estudios de hidrología e hidráulicos.- Establecen las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias y los factores hidráulicos que conllevan a una real apreciación del comportamiento hidráulico del río. c) Estudios geológicos y geotécnicos.- Establecen las características geológicas, tanto locales como generales de las diferentes formaciones geológicas que se encuentran, identificando tanto su distribución como sus características geotécnicas correspondientes. d) Estudios de riesgo sísmico.- Tienen como finalidad determinar los espectros de diseño que definen las componentes horizontal y vertical del sismo a nivel de la cota de cimentación. e) Estudios de impacto ambiental.- Identifican el problema ambiental, para diseñar proyectos con mejoras ambientales y evitar, atenuar o compensar los impactos adversos. f) Estudios de tráfico.- Cuando la magnitud de la obra lo requiera, será necesario efectuar los estudios de tráfico correspondiente a volumen y clasificación de tránsito en puntos establecidos, para determinar las características de la infraestructura vial y la superestructura del puente. 7



g) Estudios complementarios.- Son estudios complementarios a los estudios básicos como: instalaciones eléctricas, instalaciones sanitarias, señalización, coordinación con terceros y cualquier otro que sea necesario al proyecto. h) Estudios de trazo y diseño vial de los accesos.- Definen las características geométricas y técnicas del tramo de carretera que enlaza el puente en su nueva ubicación con la carretera existente. i) Estudio de alternativas a nivel de anteproyecto.- Propuesta de diversas soluciones técnicamente factibles, para luego de una evaluación técnicaeconómica, elegir la solución más conveniente.

9.4 INTERSECCIONES A DESNIVEL Una intersección vial es el cruce de dos o de más calles. Su principal función es que quienes las transitan puedan conectarse con otra vía y así llegar al destino. El diseño vial dispone normalmente de dos tipos de intersecciones o cruces, a nivel, tal es el caso de las calles o caminos que de pronto en un punto dado se cortan pero al mismo nivel. Y por otra parte existen los que se conocen intersecciones a desnivel o paso a desnivel, que como su denominación nos lo anticipa es la adaptación de dos o más cruces a altura, es decir, llegado el punto del cruce no se encuentran los caminos porque están en niveles diferentes, ejemplos claros son los túneles, puentes o viaductos. Las intersecciones a desnivel pueden ser separaciones a nivel, que no permiten conectividad entre las vías que se cruzan, o distribuidores o intercambiadores viales que permiten el acceso de una vía a la otra. Un distribuidor es un sistema de interconexión de plataformas junto con una o más separaciones a nivel. Un paso a desnivel se construye: Para aumentar la capacidad o el nivel de servicio de intersecciones importantes, con altos volúmenes de transito y condiciones de seguridad insuficientes. Para mantener las características funcionales de un itinerario sin intersecciones a nivel.

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Normalmente el diseño de un intercambio en una ubicación dada esta regido por cuatro variables fundamentales: definición funcional de las carreteras que se cruzan, condiciones de tránsito, características topográficas y análisis de costos.

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En cada propuesta de diseño debe tomarse una decisión si la vía principal debe pasar por encima o por debajo de la estructura. Generalmente esta decisión es definida por la topografía o por la clasificación de las vías, en general las condiciones que gobiernan la decisión recae en una de las siguientes opciones: La topografía predomina y el diseño se ajusta a ella. La topografía no favorece ninguna decisión, y los controles de alineamiento y rasante de una vía son suficientemente importantes para subordinar los de otra.

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Cuando la topografía no gobierna, como sucede en el terreno plano, se deben estudiar factores secundarios, tales como:  

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La optimización del presupuesto o costos de la intersección. Existe cierta ventaja de advertencia de la intersección al tránsito que circula por debajo de la intersección, lo que le permite al conductor tener una alerta anticipada sobre la presencia de rampas de conexión. Desde el punto de vista estético y panorámico para el conductores preferible el transito sobre la estructura que bajo ella. Cuando el transito que gira es significativo, los perfiles de las rampas se ajustan mejor si la vía principal está en el nivel inferior, ya que parte de la desaceleración de los que divergen será absorbida por la pendiente de la rampa, situación similar se presenta con los que convergen. En topografía ondulada pueden obtenerse cruces sobre la vía principal solo mediante la implementación de alineamientos forzados y rasante ondulada, por tanto de no existir una ventaja evidente para la selección del cruce, deberá darse preferencia a la condición que garantice mejor visibilidad sobre el camino principal. El paso superior presenta mejores posibilidades para la ejecución por etapas. Los problemas de drenaje se pueden reducir elevando el camino principal, sin alterar la pendiente transversal.

9.5 CRITERIOS BÁSICOS DE DISEÑO Para el diseño geométrico de una intersección a desnivel se debe partir de los resultados del estudio de Ingeniería de Tránsito. Dicho estudio debe establecer los siguientes parámetros:

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DISEÑO DE UN PASO A DESNIVEL EN LA INTERSECCION DE LAS AVENIDAS PEDRO IGNACIO MUIBA Y OSCAR PAZ DE LA CIUDAD DE TRINIDAD – BENI – BOLIVIA. 

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Diagrama de flujos vehiculares incluyendo su intensidad, composición vehicular y automóviles directos equivalentes. Factor de Hora de Máxima Demanda (FHMD). Proyecciones al periodo de diseño. Análisis de capacidad. Pre-dimensionamiento de cada alternativa propuesta.

Los criterios para el diseño geométrico de los elementos de la intersección son los siguientes: a) Carriles de cambio de velocidad. b) Segmento central de un ramal de enlace. Para el diseño del segmento central se debe establecer la Velocidad Específica del segmento central del ramal de enlace (VRE).

10. METODOLOGIA Los pasos a seguir para alcanzar los objetivos planteados en la presente propuesta de proyecto de grado se denotarán de forma ordenada y sistemática a continuación: 

        

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Recolección de información específica relacionada con el análisis y diseño de distribuidores viales y viaductos. Recopilar datos de campo (Topografía y Suelos). Llevar a cabo los aforos de las diferentes vías que pertenecen a la intersección. Determinar el volumen de tráfico actual. Estimar una tasa de crecimiento vehicular de la región. Plantear el periodo de diseño. Proyectar el volumen de tráfico. Realizar un análisis de tráfico con los datos obtenidos. Esquematizar alternativas de distribuciones de circulación vehicular. Diseño del distribuidor de circulación vehicular más conveniente para la solución del problema desde el punto de vista constructivo y técnico. Modelación del puente en el paquete estructural SAP-2000, CSI BRIDGE 15 Diseño del paquete estructural de la vía según la norma AASHTO-97 Diseño de los elementos de la superestructura del puente según la norma ACI318-11, LRFD10. Diseño de la infraestructura del puente según la norma ACI-318-11 Elaboración del documento de Proyecto de Grado



11. CONTENIDO PRELIMINAR DEL PROYECTO a) CARÁTULA b) DEDICATORIA c) AGRADECIMIENTOS d) ÍNDICE DEL PROYECTO e) ÍNDICE DE FIGURAS (OPCIONAL) f) ÍNDICE DE TABLAS (OPCIONAL) g) RESUMEN h) ABSTRACT (RESUMEN EN INGLÉS)

CAPÍTULO I 1. INTRODUCCIÓN 2. ANTECEDENTES 2.1 ANTECEDENTES DEL PROYECTO

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4. TÍTULO DEL PROYECTO 5. LOCALIZACION DEL PROYECTO 5.1 DATOS GENERALES DEL LUGAR

6. OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS 7. ALCANCE DEL PROYECTO 8. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO 8.1 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA 8.2 JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA 8.3 JUSTIFICACIÓN SOCIAL

9. ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL DEL PROYECTO CAPÍTULO II 10. MARCO TEÓRICO 10.1

ESTUDIO DE TRAFICO

10.1.1 AFORO VEHICULAR 11



10.1.2 CLASIFICACION DE LOS VEHICULOS 10.1.3 VOLUMENES DE TRANSITO 10.2

TOPOGRAFIA

10.3

DISEÑO GEOMETRICO

10.4

DISEÑO ESTRUCTURAL

10.4.1 DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA 10.4.2 DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA 10.5

DISEÑO DE PAVIMENTO

10.6

SEÑALIZACION

CAPÍTULO III 11. METODOLOGÍA 11.1.RECOLECCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE DATOS 11.2.PROCESAMIENTO DE DATOS

CAPÍTULO IV 12. PROPUESTA 12.1.DIAGNÓSTICO 12.2.DESARROLLO DE LA PROPUESTA

CAPÍTULO V 13. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 13.1.CONCLUSIONES 13.2.RECOMENDACIONES

14. BIBLIOGRAFÍA 15. ANEXOS

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12. COSTO ESTIMADO DEL PROYECTO N° 1 2 3 4

ACTIVIDAD Inscripción modalidad

DESCRIPCION a

Presentación de perfil de proyecto Transporte Estudio topográfico

5

Estudio de Tráfico

6

Estudio de suelos

7

Elaboración presentación documento final

8 9

la

Defensa proyecto Defensa proyecto

y del

privada

del

pública

del

UNIDAD

Inscripción a la carrera, certificados Glb. de notas. Impresión, anillado, fotocopias y refrigerio. Glb. Al sitio del proyecto, movimiento de equipos. Alquiler de equipos y a pago de alarife. Alquiler de equipos, materiales. Alquiler de equipos, materiales y ayudantes. Impresión de borradores.

Glb.

Impresión y refrigerio.

Glb.

500,00

350,00

1.500,00 Glb.

1.200,00

Glb.

700,00

Glb.

4.000,00

Glb.

550,00

900,00 Empastados refrigerio.

y

Costo total del proyecto de grado Son: Doce Mil Setecientos Bolivianos

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COSTO (Bs.)


Glb.

3.000,00

12.700,00


13. CRONOGRAMA OBJETIVO

ACTIVIDAD

Realizar estudio preliminar y de tráfico de la zona

Calcular y proyectar el Volumen de tráfico futuro Elaborar diseño

alternativa

para

el

Realizar el diseño geométrico estructural

Determinar el presupuesto general y cronograma de la obra

TIEMPO PLAZO (DIAS) VISITA AL LUGAR 2 TRABAJO EN CAMPO, INICIO 2 DE MEDICIONES (Equipo Topográfico) TRABAJOS DE LABORATORIO 16 (ENSAYOS) AFORO VEHICULAR 7 FOTOS 1 DETERMINACION DEL 3 VOLUMEN DE TRAFICO DETRMINACION DEL TRAFICO 3 FUTURO ANALISIS DEL DISEÑO 7 GEOMETRICO DE LA ALTERNATIVA SIMULACION DE LA 20 PROPUESTA (PAQUETE ESTRUCTURAL) TRABAJO DE GABINETE, 30 ANALISIS DE DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS TRABAJO DE GABINETE 10 ELABORACION Y 30 FINALIZACION DEL TEXTO

/ TIEMPO TOTAL (DIAS)

28

6

7

50

40

131 El tiempo estimado para la finalización del Proyecto es de 4 meses y tres semanas, aproximadamente.

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14. BIBLIOGRAFIA 



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SOP (1971). Manual de proyecto geométrico de carreteras. Tomo I Ed (sn). México. SCT (sa). Normativa para la infraestructura del transporte de la SCT . Ed (sn). México. Páginas de internet consultadas. o

o



http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG2001/volumen2/cap5/seccion501.htm

http://www.fotosearch.es/results.asp?keyword=intersecciones+carreteras &category=&searchtype=sss

Tesis en licenciatura Rediseño del distribuidor vial de la UDPLA-P. ( Ruta Quetzalcóalt) MEXICO

15. NOMBRES Y FIRMAS DEL POSTULANTE Y DEL TUTOR POSTULANTE: Vladimir Jorge García Umaday

………………………………

TUTOR: Ing. Jesús Carlos Guasde Vaca

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16. ANEXO FOTOGRAFICO

Vista Nor-oeste de la intersección de las avenidas Ped ro Ignacio Muiba y Oscar Paz.

Vista Sur de la intersección de las avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz. Ruta N°3 que conecta los departamentos de La Paz y Beni.

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Vista Este de la intersección de las avenidas Pedro Ignacio Muiba y Oscar Paz. La av. Oscar Paz forma parte del anillo de Circunvalación.

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Perfil de Proyecto "diseño de un paso a desnivel en una intersección"

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