PROYECTO PARA EL TRAZADO DE UNA VÍA DE TERCER ORDEN DESDE EL EDIFICIO DE LABORATORIOS NUEVOS HASTA EL RESTAURANTE DE LA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
HERMES FELIPE BALLEN LINA MARIA DIAZ CRISTIAN FERNANDO GIL BLANCO JAVIER ALEXANDER PUENTES MARTINEZ YINED LILIANA REYES EDWIN ALEXANDER SUESCA
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS TUNJA 2017
PROYECTO PARA EL TRAZADO DE UNA VÍA DE TERCER ORDEN DESDE EL EDIFICIO DE LABORATORIOS NUEVOS HASTA EL RESTAURANTE DE LA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
HERMES FELIPE BALLEN LINA MARIA DIAZ CRISTIAN GIL BLANCO JAVIER PUENTES MARTINEZ YINED LILIANA REYES EDWIN ALEXANDER SUESCA
201410720 201410036 201511606 201411194 201410226 201420207
Informe de Práctica Presentado a: Ing. Esp. Edgar A. Calderón Malagón Monitor: Wilson Erney Gómez Lozano
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS TUNJA 2017
TABLA DE CONTENIDO Pág. TABLA DE CONTENIDO .......................................................... .................................................................................... ............................... .....3 LISTA DE TABLAS ......................... ................................................... ................................................... ............................................... ......................5 LISTA DE ILUSTRACIONES ............................................................. ................................................................................... ......................7 INTRODUCCIÓN ........................ ................................................. .................................................. ................................................... ............................8 1. OBJETIVOS............................................................. ....................................................................................... ............................................ ..................9 1.1. Objetivo general ............................... ......................................................... ................................................... ....................................... ..............9 1.2.Objetivos 1.2.Objetivos específicos ........................ .................................................. .................................................... ....................................... .............9 2.DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .......................................................... ...................................................................... ............10 3.PROCEDIMIENTOS PRELIMINARES............................................ ................................................................ ....................11 3.1.TRAZADO DE LA LÍNEA ANTE PRELIMINAR ....................... ................................................ .........................11 3.2.TRAZADO DE LA LÍNEA PRELIMINAR ................................................... .......................................................... .......11 3.3.TOMA DE TOPOGRAFÍA ..................................................................... ................................................................................ ...........11 3.4.LOCALIZACIÓN EN CAMPO DEL EJE DEFINITIVO .......................... ...................................... ............12 3.5.NIVELACIÓN Y CONTRANIVELACIÓN DEL EJE DEFINITIVO......................13 3.6.CHAFLANADO ......................... ................................................... ................................................... ............................................. ....................13 4.METODOLOGÍA Y ALCANCE DEL ESTUDIO ............................................ ................................................... .......15 5.ESPECIFICACIONES DE DISEÑO .................................................................... ....................................................................19 5.1.Horizontal 5.1.Horizontal ......................... ................................................... ................................................... ................................................... ............................. ...19 5.2.Vertical ........................ .................................................. .................................................... .................................................... ................................. .......21 6.CÁLCULOS DEL DISEÑO HORIZONTAL ............................. ....................................................... ............................. ...22 6.1.ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LAS CURVAS HORIZONTALES .............22 6.1.1.PI 1: Curva Circular y sus elementos geométricos ....................................... .......................................22 6.1.2.PI 2: Curva Espiral – Circular – Espiral y sus elementos geométricos ..........24 6.1.3.PI 3: Curva Espiral – Circular – Espiral y sus elementos geométricos ..........30 6.2.ABSCISADO, COORDENADAS Y CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CURVAS ....................... ................................................. .................................................... .................................................... ..................................... ...........34 6.3.CÁLCULO DE DEFLEXIONES .................................................... ........................................................................ ....................36 6.3.1.Calculo de deflexiones deflexiones de la curva circular (Curva 1) ................................... ...................................36 6.3.2.Cálculo de deflexiones deflexiones de las curvas Espiral – –Circular –Espiral.....................37 6.4.ENTRETANGENCIAS MÍNIMAS ....................... ................................................. .............................................. ....................39 3
6.5.ENTRETANGENCIA MÁXIMA.........................................................................39 7.PERALTADO ......................................................................................................40 7.1.1.Longitudes de transición de peralte, curva circular .......................................40 7.1.2.Abscisado de transición de peralte, curva circular ........................................42 7.1.3.Sobrelevación en los bordes.........................................................................44 7.1.4.Longitudes de transición de peralte, curva espiral-circulo- espiral. ...............45 7.1.5.Abscisado de transición de peralte, curva espiral-circular-espiral .. ...............47 7.1.6.Sobrelevación en los bordes.........................................................................48 7.2.SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA .................................................................52 8.CÁLCULOS DE DISEÑO DE CURVAS VERTICALES .......................................53 8.1.LONGITUD MÍNIMA TANGENTE VERTICAL..................................................53 8.2.ELEMENTOS DE UNA CURVA VERTICAL SIMÉTRICA ................................53 8.3.LONGITUD MÍNIMA PARA CURVAS VERTICALES.......................................54 8.3.1.Longitud mínima según criterio de seguridad para curvas convexas...........55 8.4.CARTERA CURVAS VERTICALES.................................................................57 9.CÁLCULOS CHAFLANADO ............................................................................... 60 10.COSTOS ...........................................................................................................62 11.ANÁLISIS DE RESULTADOS...........................................................................92 12.CONCLUSIONES .............................................................................................94 13.BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................95 14.ANEXOS ...........................................................................................................96
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LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1 Especificaciones de diseño horizontal. horizontal. ..................................................... .....................................................19 Tabla 2 Especificaciones Especificaciones de diseño 2 horizontal horizontal ................................................... ...................................................20 Tabla 3 Especificaciones Especificaciones de diseño vertical .......................................................... ..........................................................21 Tabla 4 Radios mínimos para peralte máximo emáx = 6 % y fricción máxima ......22 Tabla 5 Variación de la aceleración centrifuga (J) ................................................. .................................................24 Tabla 6 Ancho de calzada ...................... ................................................ .................................................... ..................................... ...........25 Tabla 7 Valores máximos y mínimos de la pendiente longitudinal para rampa de peraltes ......................... ................................................... .................................................... .................................................... ..................................... ...........26 Tabla 8 Coordenadas, Coordenadas, abscisas y elementos de la curva circular .........................35 Tabla 9Coordenada, abscisas y elementos de la curva espiral circular espiral .....35 Tabla 10 Coordenadas, abscisas y elementos de la curva espiral circular espiral 36 Tabla 11 Deflexiones desde el PC y el PT hasta la abscisa redonda siguiente y anterior...................... ................................................ .................................................... .................................................... ......................................... ...............37 Tabla 12 Deflexiones de la curva espiral circular espiral ....................................... .......................................38 Tabla 13 Deflexiones de la curva espiral circular espiral ....................................... .......................................38 Tabla 14 Datos de criterio de diseño para la transición de peralte curva circular. . 40 Tabla 15 Valores máximos y mínimos de la pendiente relativa de los bordes de la calzada con respecto al eje ........................ .................................................. .................................................... ................................. .......41 Tabla 16 Longitudes para transición de peralte de la curva. ...................... .................................. ............42 Tabla 17. Datos de criterio de diseño para la transición de peralte curva circular. 45 Tabla 18. Valores máximos y mínimos de la pendien pendiente te relativa de los bordes de la calzada con respecto al eje ........................ .................................................. .................................................... ................................. .......46 Tabla 19 Longitudes para transición de peralte de la curva. ...................... .................................. ............47 Tabla 20 Longitudes para transición de peralte de la curva. ...................... .................................. ............49 Tabla 21. Longitudes para transición de peralte de la curva.......................... ................................. ........50 Tabla 22 Longitudes para transición de peralte de la curva. ...................... .................................. ............51 Tabla 23Coeficiente 23Coeficiente de fricción longitud longitudinal inal máxima ............................................. .............................................54 Tabla 24 Elementos de las curvas verticales ........................ .................................................. ................................. .......56 Tabla 25 Cartera de diseño de curva vertical convexa ....................................... .......................................... ...58 Tabla 26 Cartera de diseño de curva vertical cóncava ................................... .......................................... .......58 Tabla 27 Cartera de diseño de curva vertical cóncava ....................................... .......................................... ...59 Tabla 28 Cartera de diseño de curva vertical convexa .............................. .......................................... ............59 Tabla 29. Cartera de cubicación ........................................... ..................................................................... ................................. .......61 Tabla 30 Costos .......................................... .................................................................... ................................................... ................................. ........ 62 Tabla 31 Descripcion costos ........... ..................................... ................................................... ............................................. ....................63 Tabla 32 Desmonte y limpieza en bosque ........................ ................................................. ..................................... ............65 Tabla 33 Desmonte y limpieza en zonas no boscosas ....................................... .......................................... ...66 Tabla 34 Demolición de edificaciones edificaciones...................... ................................................ .............................................. ....................67 Tabla 35 Demolición de estructuras......................... ................................................... .............................................. ....................68 Tabla 36 Demolición de pavimentos rígidos .......................................................... ..........................................................69 5
Tabla 37 Demolición de pisos y andenes de concreto ....................... ........................................... ....................70 Tabla 38 Remoción de cercas de alambre ........................................................ ............................................................ ....71 Tabla 39 Traslado de postes ...................... ................................................ .................................................... ................................. .......72 Tabla 40 Trasplante de árboles tipo I traslado corto .............................. .............................................. ................73 Tabla 41 excavación sin clasificar de la explanación y canales......................... ............................. ....74 Tabla 42 Remoción de derrumbes....................... ................................................ .................................................. .........................75 Tabla 43 Terraplenes Terraplenes .............................. ........................................................ ................................................... ..................................... ............ 76 Tabla 44 Mejoramiento Mejoramiento de la subrasante con c on adición de materiales .....................77 Tabla 45 Conformación de la calzada existente .................................................... ....................................................78 Tabla 46 Subbase Granular ............................. ...................................................... ................................................... ............................. ...79 Tabla 47 Base Granular ...................... ................................................ .................................................... ......................................... ...............79 Tabla 48 Riego imprimación ......................................................... .................................................................................. .........................79 Tabla 49 Carpeta Asfáltica...................... ................................................ .................................................... ..................................... ...........80 Tabla 50 Concreto para Cunetas ............................. ....................................................... .............................................. ....................80 Tabla 51 Tubería de concreto reforzado 21 Mpa de 900 mm de de diámetro interior81 .................................................. ................................. ....... 82 Tabla 52 Impermeabilización de estructuras ........................ Tabla 53 línea de demarcación con pintura en frio ............................................. ................................................ ...83 Tabla 54 Marca vial con c on pintura en frio .............................................. .................................................................. ....................84 Tabla 55 Señal vertical de transito tipo 1 con lamina retroreflectiva tipo III (75x75) cm ......................... ................................................... .................................................... .................................................... ............................................. ...................85 Tabla 56 Defensa metálica ................................................................. .................................................................................... ...................86 Tabla 57 Captafaros ....................... ................................................. ................................................... ............................................. ....................87 Tabla 58 Poda de la parte Aérea de árboles tipo III ...................... ............................................... .........................88 Tabla 59 Protección de taludes con c on Hidrosiembra controlada ....................... ............................... ........89 Tabla 60 Plantación de árboles (tipo paisajistico) ......................... .................................................. .........................90 Tabla 61 Transporte de materiales provenientes de la excavación de la explanación....................... ................................................. .................................................... .................................................... ................................. .......91
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LISTA DE ILUSTRACIONES Pág. Ilustración 1 Mapa geológ geológico ico de la zona ....................... ................................................ ......................................... ................15 Ilustración 2 Mapa hidrogeológico hidrogeológico de la zona ....................... ................................................. ................................. .......15 Ilustración 3 Diagrama de transición de peralte, curva circular ...................... .............................. ........40 Ilustración 4 Diagrama de transición de peralte, curva circular ...................... .............................. ........45 Ilustración 5 Sección transversal típica para una vía terciaria. .............................. ..............................52 Ilustración 6 % de costos .......................................... .................................................................... ............................................. ...................62 Ilustración 7 Plano de diseño horizontal, especificaciones de curvas curvas y sección transversal típica................................................................... ............................................................................................ ................................. ........96 Ilustración 8 Perfil Longitud Longitudinal inal y Diagrama de ............................................... ...................................................... .......97 Ilustración 9 Secciones transversales ...................... ................................................ .............................................. ....................98 Ilustración 10 Señalización Señalización ......................... ................................................... .................................................... ................................. .......99
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INTRODUCCIÓN En Colombia la necesidad de transportar tanto mercancía como personas cada vez es mayor, el modo más utilizado es el terrestre debido al fácil acceso para todas las personas, empresas y microempresas generando un desarrollo económico importante ya que a través de las vías se interconectan los puntos de producción con los de consumo; así mismo el diseño o reparación de vías existentes es mayor por la demanda que se pueda presentar, por ello el diseño de una vía es de vital importancia ya que esta busca la satisfacción de los usuarios a partir de los requerimientos mínimos que se exigen para el diseño de esta, la cual requiere de diferentes estudios y a la vez consta de diferentes etapas de estudio, que buscan garantizar estándares de seguridad, servicio y funcionamiento, como lo son la fase de prefactibilidad, factibilidad.
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1. OBJETIVOS 1.1.
Objetivo general
Realizar el diseño de una vía terciaria de dos carriles identificando las diferentes fases y criterios ubicada en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia UPTC, que une el restaurante estudiantil con la parte trasera de los laboratorios nuevos. 1.2.
Objetivos específicos
Diseñar una vía previamente seleccionada que cumpla con los diferentes criterios del Manual de Diseño Geométrico de Colombia. Realizar los diferentes estudios (topográfico, diseño horizontal y vertical) que garanticen los criterios de seguridad, servicio y funcionamiento. Determinar la alineación del diseño vertical y horizontal de la vía a realizar. Obtener las diferentes secciones transversales de la vía, determinando las áreas y los volúmenes de corte y terraplén a partir de la cartera de chaflanes. Determinar los costos totales del proyecto.
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2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El proyecto vial diseñado por el grupo VTC-04, se basa en realizar un vía terciaria en el departamento de Boyacá, más específicamente en la ciudad de Tunja, en predios de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia buscando conectar los laboratorios nuevos localizados en cercanías con la Escuela Normal Superior Leonor Alvares Pinzón hasta el restaurante estudiantil, ubicado al costado NorOriental del predio de la universidad. La longitud del tramo es de 0,655 km aproximadamente, en el cual existen tres curvas horizontales de tipo circular de derecha, Espiral-circular-Espiral de izquierda y la tercera Espiralcircular-Espiral de derecha, además se obtuvieron cuatro curvas verticales simétricas de tipo convexa, cóncava, convexa y cóncava respectivamente. Para el análisis de señalización se tienen en cuenta los siguientes lineamientos técnicos respecto a las condiciones geométricas y de operación. ✓ Velocidad de diseño: 30 Km /h sobre todo el tramo vial. ✓ Derecho de vía: 12 metros desde el punto medio del separador central hasta cada lado. ✓ Sección transversal tìpica: Mixta, 6 metros de calzada, 1 metro de berma en cada lado de la vía y cuneta de tipo triangular.
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3. PROCEDIMIENTOS PRELIMINARES 3.1.
TRAZADO DE LA LÍNEA ANTE PRELIMINAR
La práctica se desarrolla en dos partes: Reconocimiento del terreno; paralelo a esto, se ubican los puntos por donde debe iniciar la vía (BOP), el cual se encuentra en cercanías a los laboratorios nuevos (costado noroccidental), el punto donde termina la vía (EOP), el cual se ubica en cercanías del restaurante de la universidad (costado noroccidental), además de dos puntos particulares que servirán de referencia en situación de perdida de coordenadas. Esta actividad se realizó con el equipo GPS Hiper Lite de la marca comercial Topcom. Materialización en campo de la línea ante-preliminar o de ceros, teniendo en cuenta los siguientes criterios: 1) La vía a diseñar es de tercer orden. 2) El terreno es de carácter montañoso. 3) Según los dos criterios anteriores, la velocidad de diseño (VTR) es de 30 Km/h. 4) Según el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del 2008, para una vía terciaria y una velocidad de diseño de 30 Km/h, no se debe exceder una Pendiente Media Máxima del 7%. Tabla 4.1 INVIAS.
3.2.
TRAZADO DE LA LÍNEA PRELIMINAR
La práctica se desarrolla teniendo como base el azimut obtenido en el plano y se mide en campo Se arma la estación en el BM establecido se mide el ángulo interno correspondiente de punto de referencia Ref al PI1. Se abscisa el alineamiento cada 10 metros hasta el PI1 o primer vértice materializando con una estaca. Se traslada el teodolito al primer vértice en visual al comienzo del proyecto, se le da vuelta de campana al anteojo y se lee la deflexión hacia el siguiente vértice, indicando si son de derecha o si son de izquierda. A media que se avanza en el trazado de la línea preliminar se van tomando detalles ya sean de derecha o de izquierda dentro del corredor.
3.3.
TOMA DE TOPOGRAFÍA
Toma de Topografía con Estación Para realizar la toma de topografía se debe:
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Tomar como eje principal la línea preliminar abscisada anteriormente la cual será la base para tomar la topografía, mediante radiación tomando las coordenadas de puntos en el terreno. Se nivela la estación en el BOP, de acuerdo al abscisado realizado cada 10 metros, se realizaron desplazamientos perpendiculares a estas abscisas prolongados a ±60 metros a cada lado de la línea preliminar, para conocer la superficie del terreno. En la estación se ingresan los datos iniciales como las coordenadas del BOP, la altura instrumental para dar inicio a la toma de puntos de la superficie y cada uno de ellos sea guardado en la memoria. Teniendo en cuenta los cambios en la topografía y los detalles encontrados en el terreno, se hacen variaciones en las alturas del prisma si se requiere, de ser así la información se debe ingresar a la estación para cada punto a tomar. Cuando ya no halla visibilidad se procede a realizar un punto de cambio en donde se pueda continuar con la toma de topografía, en este punto se ingresan las coordenadas de un punto conocido y los demás datos anteriormente descritos para realizar un amarre de coordenadas con el fin de continuar guardándolos en la memoria de la estación.
3.4.
LOCALIZACIÓN EN CAMPO DEL EJE DEFINITIVO
se armó y nivelo la estación en el punto final del alineamiento (EOP), localizado cerca al restaurante de la UPTC. Armado en el EOP el equipo, se busca el archivo en la memoria de la estación que contiene las coordenadas rectangulares (Norte y Este) del abscisado del eje definitivo. se toma un punto de referencia con coordenadas conocidas para verificar que el punto donde se encuentra armada la estación sea el correspondiente al EOP. Ya armado en el EOP, se ubica el primer punto de referencia y enseguida se comienzan a localizar las abscisas redondas cada diez metros en el alineamiento, materializando cada punto con una estaca. Se realizaron algunos cambios para llegar a la primera curva que es de tipo espiral – circular – espiral. Para identificar los diferentes elementos de la curva se armó el equipo en un punto arbitrario. El procedimiento de cambio de ubicación de la estación y localización de los puntos del eje definitivo se realizó reiteradamente hasta finalizar en el BOP.
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3.5.
NIVELACIÓN Y CONTRANIVELACIÓN DEL EJE DEFINITIVO
El día 27 de Octubre del 2017 a las 6:00 am se reciben los elementos utilizados para el respectivo levantamiento en el gabinete de topografía, enseguida se procedió a realizar la nivelación y contra nivelación del eje definitivo, utilizando el nivel electrónico con su respectiva mira taquimétrica. Ya en campo, se procedió a centrar, armar y nivelar el nivel electrónico en el EOP, tal que este punto tuviera la mayor visual al eje definitivo. Se ubicó la mira taquimétrica en una de las estacas del abscisado y se tomó la respectiva medida observada por el nivel, registrando este dato en la cartera de campo como vista atrás. Se realizó el mismo trabajo para cada estaca materializada en la práctica anterior, anotando como vistas intermedias. Al acabarse la visual, se procedió a efectuar puntos de cambio arbitrarios, teniendo en cuenta la vista adelante y la vista atrás de cada punto hasta llegar al BOP ubicado en la parte de atrás de los laboratorios nuevos de la UPTC. Se realizó los respectivos cálculos en la cartera para verificar la precisión de los datos tomados a través del cheque de página, los cuales fueron satisfactorios. Al llegar al BOP se inició la fase de contra-nivelación, en la cual se realizaron puntos de cambio hasta volver a llegar a EOP, al estar en este punto se comparan las cotas obtenidas en nivelación y contra nivelación, obteniendo un error permisible.
3.6. CHAFLANADO Se definen los parámetros a utilizar en las secciones transversales de la vía como el ancho de banca, talud, cota de trabajo, etc. La fórmula general d = banca + talud * altura, la cual permitirá conocer la distancia horizontal d. Se desarrolla el procedimiento general para encontrar los chaflanes y puntos de paso. Se coloca la mira en cada abscisa, y con el Nivel Locke se hace una lectura de manera que la visual quede a metros completos, ya sea por encima o por debajo de la subrasante. En estas condiciones se desplaza la mira en sentido normal o perpendicular del eje, hasta hacer una lectura al tanteo; la cual se le resta a la altura general en metros completos, de esta forma se tendrá el valor de hi del
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correspondiente lado de la sección y se mide la distancia del eje de la vía al sitio de la mira. Con estos valores (hi y di), se hace el chequeo con la fórmula de los chaflanes Si su cumple la igualdad entonces en la pata de la mira se localiza el chaflán y se materializa con una estaca de chaflán. Si no se cumple la igualdad, se debe desplazar la mira de la misma forma, al tanteo, hasta que se encuentre la igualdad. Se registran en la cartera de chaflanes o movimiento de tierras.
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4. METODOLOGÍA Y ALCANCE DEL ESTUDIO En un proyecto es indispensable tener definido el alcance de estudio, el cual se lleva a cabo al inicio del proyecto, se tienen en cuenta los siguientes:
Adquisición de la cartografía existente de la zona del proyecto
Ilustración 1 Mapa geológico de la zona
Fuente: Instituto Geográfico Agustín Codazzi. Ilustración 2 Mapa hidrogeológico de la zona
Fuente: Instituto Geográfico Agustín Codazzi.
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Identificación, con base en la información cartográfica, de los posibles corredores de ruta. La ciudad de Tunja, localizada a 135 kilómetros al Norte de Bogotá sobre la cordillera oriental de los Andes a los 05º 32' 07" de latitud Norte y 73º 22' 04" de longitud oeste, a una altura de 2.775 msnm presenta una precipitación media anual de 634 mm. La región está ubicada en una zona con amenaza sísmica importante, ha registrado daños significativos durante varios eventos sísmicos; la concentración de daños en algunas zonas de la ciudad parece indicar la presencia de suelos blandos que generan aumento de la señal sísmica. El municipio en su mayor parte es montañoso y entre los accidentes orográficos se destacan las cuchillas del Perico, Cazadero y Peñanegra y las lomas de la Sierra y la Cascada. En su territorio nace el río Chulo, el cual lo recorre de Sur a Norte, posteriormente se une con otras corrientes menores y da origen al río Chicamocha; también se destaca el río Teatinos. Por lo accidentado del relieve el municipio presenta el piso térmico frío (140 km 2) y piso bioclimático páramo (67 km2). La ciudad está ubicada en una pequeña meseta de la cordillera Oriental perteneciente a la unidad morfológica conocida como altiplano cundiboyacense (IGAC, 1996). En la zona de estudio pasa la formacion tilata, formacion Bogota y un deposito cuaternario correspondiente a fluvio lacustre. Formacion Bogota (Tpb): Esta formación se compone de una sucesión monótona de arcillolita abigarrada de colores gris, violeta y rojo en forma de bancos, separados por niveles de areniscas arcillosas blancas a amarillas. Aflora en ambos flancos del sinclinal de Tunja, yace en discordancia con la formación Tilatá. Formacion Tilata (TQt): formación que se encuentra en capas horizontales entre Tilatá y la represa del Sisga, formada alternativamente de gredas, capas arenosas y cascajos con unos 150 m de espesor visible. Presenta materiales horizontales homogéneos. A lo largo del sinclinal de Tunja, Oicatá, Paipa se observa un conjunto grueso arcillo – arenoso, que forma una terraza de unos 150 m, aproximadamente conformada por arenas y limos de color variable entre amarillo y rojizo, con intercalaciones conglomeráticas y frecuente estratificación cruzada. Deposito Cuaternario Fluvio Lacustre (Qfl): Se encuentra formando los valles de los ríos Chulo y La Cascada. Presenta una morfología de relieve suave a plano; son depósitos no consolidados y su composición varía lateralmente, así como la granulometría de sus elementos; situación que refleja la frecuente variación de la intensidad de las corrientes hídricas que los depositaron.
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Asignación de la Velocidad de Diseño a cada tramo homogéneo La Velocidad de Diseño (VTR) corresponde a 30 KPH la cual está definida en función de la categoría de la carretera (terciaria) y el tipo de terreno (montañoso), donde se tiene en cuenta el equilibrio entre el mejor nivel de servicio que se puede ofrecer a los usuarios.
Trazado de la línea de ceros sobre las restituciones Sin exceder la Pendiente Media Máxima del corredor de ruta (PMmáx) correspondiente al 7% asociada a la Velocidad de Diseño preliminar asignada a cada tramo homogéneo, se debe trazar la línea de ceros entre los puntos secundarios de control considerados como fronteras entre tramos homogéneos.
Reconocimiento terrestre Una vez trazada la línea de ceros sobre las restituciones se debe llevar a cabo un reconocimiento terrestre con el propósito de validar los planteamientos formulados con base en la cartografía. Con el desarrollo de dicha línea, medido sobre las mismas restituciones, se debe calcular la Pendiente Media entre puntos de control y constatar, sobre la realidad del terreno, si se supera o no la máxima permitida para la Velocidad de Diseño asignada al tramo homogéneo.
Trazado de la línea de ceros en el terreno Una vez realizados los ajustes requeridos según los resultados del reconocimiento terrestre se debe trazar la línea de ceros en el terreno con el propósito de verificar si es posible conectar los puntos extremos del tramo homogéneo, es decir sus fronteras, sin superar la Pendiente Media Máxima del corredor de ruta (PMmáx) asociada a la Velocidad de diseño asignada (VTR).
Levantamiento topográfico del corredor de ruta La primera actividad es el establecimiento de una poligonal cuyos vértices serán bases de topografía a partir de las cuales, mediante radiación, se toman las coordenadas de puntos del terreno. El ancho de la faja de terreno a levantar en cada sector del corredor será definido por las características topográficas que corresponden al terreno.
Estudio de la estratigrafía a lo largo del corredor de ruta El diseño del eje en planta debe ser compatible con el diseño en perfil y en sección transversal. Tanto el diseño en perfil como en sección transversal están condicionados por la naturaleza de los materiales que eventualmente deban ser
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excavados. En consecuencia, definir la posición del eje en planta sin conocer, al menos en forma aproximada, las características de los estratos involucrados en la explanación es exponerse a sorpresas durante la construcción.
Diseño del eje en planta y en perfil, diseño de la sección transversal y definición de algunos aspectos requeridos para el diseño geométrico .
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5. ESPECIFICACIONES DE DISEÑO 5.1. Horizontal Tabla 1 Especificaciones de diseño horizontal. VARIABLE Tipo de terreno. Tipo de vía.
MEDIDA Montañoso Terciaria
Radio mínimo de curvatura. Calculado Redondeado
20,8 21
REFERENCIA MDGC-INVIAS/2008 pág. 6 MDGC-INVIAS/2008 pág. 5 Tabla 2.1. Valores de la Velocidad de Diseño de los Tramos Homogéneos (VTR) en función de la categoría de la carretera y el tipo de terreno Tabla 2.2. Velocidad Específica de una curva horizontal (VCH) incluida en un tramo homogéneo con Velocidad de Diseño VTR Tabla 3.3. Radios mínimos para peralte máximo emáx = 6 % y fricción máxima
Velocidad del tramo
30 KPH
Peralte máximo de curvatura.
6%
MDGC-INVIAS/2008 pág. 103
Ancho de carril.
3 m.
Ancho de Berma. Derecho de vía DDV. Ancho de calzada
1,00 m. 12 m. 6 m.
Correspondiente a la mitad del ancho de calzada. Tabla 5.4. Ancho de bermas Tabla 5.1. Ancho de Zona Tabla 5.2. Ancho de calzada (metros)
Velocidades específicas 30 KPH
Cuneta
0.50 m Revestida en concreto 30 KPH
MDGC-INVIAS/2008 pág. 162
Velocidad especifica de la MDGC-INVIAS/2008 pág. 46 entretangencia horizontal Fuente: Tomado a partir de guía de diseño horizontal y localización en campo, Ing. mcs. Jose Rodrigo Alarcón Dallos
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Tabla 2 Especificaciones de diseño 2 horizontal VARIABLE Longitud de entre tangencia: Curvas de mismo sentido Curvas espirales Curvas circulares Curvas de distinto sentido Curvas espirales Curvas circulares
MEDIDA
REFERENCIA
41,667m 125m
MDGC-INVIAS/2008
41,667m ---
Pendiente máxima.
12%
Taludes: Talud en corte. Talud en terraplén.
0,5 1,5
Cálculos en la pág. 38 del presente informe Tabla 4.2. Relación entre la pendiente máxima (%) y la Velocidad Específica de la tangente vertical (VTV) Pablo Emilio Bravo. Diseño de carreteras (Técnica y análisis del proyecto). Sexta Edición. Pag 302.
Tabla 2.6. 35 m. Distancias de visibilidad Distancias de visibilidad de de parada parada en tramos a nivel Tabla 2.9. Mínima distancia de visibilidad de Distancia de visibilidad e adelantamiento para carreteras adelantamiento 200 m. de dos carriles dos sentidos Tabla 2.4. Nomenclatura empleada para la Vehículo de diseño Camión de descripción de los vehículos de dos ejes diseño Fuente: Tomado a partir de guía de diseño horizontal y localización en campo, Ing. mcs. Jose Rodrigo Alarcón Dallos
En los diseños del proyecto, se debe tener en cuenta criterios como: vehículo y velocidad de diseño, pendiente media máxima de la vía y algunas distancias mínimas, las cuales generen condiciones de seguridad, comodidad, estética, economía y que sean amigables con el medio ambiente. Para la caracterización 20
de estos criterios, se deben seguir las pautas del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del INVIAS (2008), el cual regula las especificaciones de diseño de carreteras en Colombia. 5.2.
Vertical
Tabla 3 Especificaciones de diseño vertical Variable Velocidad curva vertical Velocidad tangente vertical
Medida 30 KPH 30 KPH
Referencia MDGC-INVIAS/2008 pág. 47 MDGC-INVIAS/2008 pág. 47 Tabla 4.2. Relación entre la pendiente máxima (%) y la Velocidad Específica de Pendiente máxima 12% la tangente vertical (V TV) Pendiente mínima 0.5% MDGC-INVIAS/2008 pág. 127 Fuente: Tomado a partir de guía de diseño horizontal y localización en campo, Ing. mcs. Jose Rodrigo Alarcón Dallos
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6. CÁLCULOS DEL DISEÑO HORIZONTAL 6.1.
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LAS CURVAS HORIZONTALES
6.1.1. PI 1: Curva Circular y sus elementos geométricos Para el cálculo de los elementos se deben presentar dos datos iniciales: su deflexión, ya conocida en base al diseño de la línea preliminar; y su radio mínimo, obtenido a partir de la tabla de ‘Radios mínimos para peralte máximo e máx = 6 % y fricción máxima’ en el manual del INVIAS (Tabla 3.3): Tabla 4 Radios mínimos para peralte máximo emáx = 6 % y fricción máxima
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2008. Pág. 105. Conociendo ambos datos se procede al cálculo: Δ=122°45’28” R=40m (superior al mínimo) VCH=30Km/h Tangente
Cuerda Larga
= ∗∆2 = 40 ∗122°45′2 28" = 73.301 = 2∗ ∗∆2 22
Externa
Flecha
= 2∗ 40 ∗122°45′2 28" = 70.225 = ∗∆4 = 73.301 ∗122°45′4 28" = 43.505 = 1 ∆2 = 401 122°45′2 28" = 20.839
Grado de curvatura (arco)
Grado de curvatura (cuerda)
Longitud de la curva circular
= 180 ∗∗ = 180 ∗∗10 40 = 14.324 = 2∗ − 2 = 2∗ − 2 10 ∗40 = 14.362 = ∗∆ = 40 ∗2.1425 = 85.701 23
6.1.2. PI 2: Curva Espiral – Circular – Espiral y sus elementos geométricos Conociendo la deflexión de la curva, su velocidad de diseño y su radio establecido de acuerdo a la tabla anterior, se obtienen los criterios de longitud mínima y máxima de la espiral, para determinar si la medida en campo cumple con estos lineamientos. En el caso de ésta curva particular: Δ=59°55’3” R=40m (superior al mínimo) VCH=30Km/h
Longitud mínima de la Espiral
Criterio I: determinado por la variación uniforme de la fuerza centrífuga.
∗ = 46.656 ∗ 1.27 ∗ El valor de ‘J’ se obtiene a partir de la sig uiente tabla:
Tabla 5 Variación de la aceleración centrifuga (J)
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2008. Pág. 118.
3 0 ∗40 30 = 46.656∗ 0.7 40 1.27∗ 6% = 23.382 = 23.40382 = 13.668 ≥ 13.6688 24
Criterio ll: limitación de la transición de peralte
í = ∗ ∆∗ Donde el valor de ‘e’ corresponde al peralte, ‘a’ al ancho de calzada y ‘Δs’ a la inclinación de la rampa de peraltes en porcentaje. ‘a’ y ‘Δs’ se pueden obtener en base a las tablas:
Tabla 6 Ancho de calzada
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2008. Pág. 151.
25
Tabla 7 Valores máximos y mínimos de la pendiente longitudinal para rampa de peraltes
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2008. Pág. 110.
≥ 00..006128∗3 ≥ 14.0625
Criterio III (a): percepción y estética de la vía
í = 24 ∗ ∆ ∗ í = √ 24 ∗0.25∗ 40 = 3.934 = 3.94034 = 0.386 ≥ 0.386 26
Criterio III (b):
≥ 0.10472 ∗ 40 ≥ 4.188
Longitud máxima de la espiral
á = 1.1 ∗ = 1.1 ∗ 40 = 44 = 4404 = 48.4 ≤ 48.4 Con base en estos criterios la Longitud de la espiral deberá estar comprendida entre el máximo de los criterios mínimos y la longitud máxima:
14.0625 ≤ ≤ 48.4 Con base en esto se escoge una longitud espiral de 20 metros.
Elementos Geométricos
Ángulo de deflexión de la espiral (Θe)
∗20 = 14°1926.2" = 90∗∗ = 90∗40 ∗ 180 = 14°1926.2"∗ 180 = 0.25
Deflexión del tramo circu lar (Δc):
∆ = ∆ 2 = 59°55′3" 214°19′26.2" = 31°16′10.6"
Coordenadas (Xe,Ye):
27
= ∗1 5 ∗2! + 9 ∗4! 13 ∗ 6! 0 . 2 5 0 . 2 5 25 = 20 ∗1 5 ∗2! + 9∗ 4! 13 ∗6! = 19.978 = ∗3 7 ∗3! + 11 ∗ 5! 15 ∗7! 0. 2 5 0 . 2 5 0. 2 5 0. 2 5 = 20 ∗ 3 7∗ 3! + 11 ∗ 5! 15 ∗7! = 2.022
Disloque de la espiral:
∆ = (1 ) ∆ = 2.022 40(1 0.25) = 0.779
Tangente Larga:
2.02225 = 12.059 = = 19.978 0.
Tangente Corta:
2.02225 = 8.172 = = 0.
Cuerda Larga de la espiral total:
= √ + = √ 19.978 + 2.022 = 20.081 28
6.1.2.1. Elementos de la Curva circular inscrita Se calculan también los elementos geométricos de la curva circular intermedia en las espirales con los siguientes datos: Δc=31°16’10.6” Rc=40m Le=20m
Tangente
Cuerda Larga
Externa
Flecha
= ∗∆2 = 40 ∗ 31°16’210.6” = 11.194 = 2∗ ∗∆2 = 2 ∗40 ∗ 31°16’210.6” = 21.560 = ∗∆4 = 11.194 ∗31°16’410.6” = 1.537 = 1 ∆2 = 401 31°16’210.6” = 1.4800
Grado de curvatura (arco)
= 180 ∗∗ = 180 ∗∗10 40 = 14.323 29
Grado de curvatura (cuerda)
= 2∗ − 2 = 2∗ − 2 10 ∗40 = 14.362
Longitud de la curva circular
= ∗∆ = 40 ∗0.5458 = 21.832 6.1.3. PI 3: Curva Espiral – Circular – Espiral y sus elementos geométricos Empleando los mismos datos tabulados de la curva anterior, modificando la deflexión y el radio de la curva se trabajan nuevamente los datos: Δ=51°38’15” R=60m (superior al mínimo) VCH=30Km/h
Longitud mínima de la Espiral
Criterio I: determinado por la variación uniforme de la fuerza centrífuga.
∗ = 46.656 ∗ 1.27 ∗ 3 0 ∗60 30 = 46.656∗ 0.7 60 1.27∗ 6% = 20.168 = 20.60168 = 6.779 30
≥ 6.779
Criterio ll: limitación de la transición de peralte
í = ∗ ∆∗ ≥ 00..006128∗3 ≥ 14.0625
Criterio III (a): percepción y estética de la vía
í = 24 ∗ ∆ ∗ í = √ 24∗ 0.25∗ 60 = 18.973 = 18.60973 = 5.999 ≥ 5.999 ≥ 0.10472 ∗ 60 ≥ 6.2832
Criterio III (b):
Longitud máxima de la espiral
á = 1.1 ∗ 66 = 1.1 ∗ 60 = 66 = 60 = 72.6 ≤ 72.6 Con base en estos criterios la Longitud de la espiral deberá estar comprendida entre el máximo de los criterios mínimos y la longitud máxima:
31
14.063 ≤ ≤ 72.6 Con base en esto se escoge una longitud espiral de 20 metros.
Elementos Geométricos
Ángulo de deflexión de la espiral (Θe)
∗20 = 9°3257.47" = 90∗∗ = 90∗60 ∗ 180 = 9°3247" ∗ 180 = 0.167
Deflexión del tramo circular (Δc):
∆ = ∆ 2 = 51°38’15 29°3257.47" = 32°32′41"
Coordenadas (Xe,Ye):
= ∗1 5 ∗2! + 9 ∗4! 13 ∗ 6! 0 . 1 67 0 . 1 67 0 . 1 67 = 20 ∗1 5 ∗ 2! + 9 ∗4! 13 ∗6! = 19.842 = ∗3 7 ∗3! + 11 ∗ 5! 15 ∗7! 0. 1 67 0 . 1 67 0 . 1 67 0 . 1 67 = 20 ∗ 3 7 ∗ 3! + 11 ∗ 5! 15 ∗7! = 1.084
Disloque de la espiral:
∆ = (1 ) 32
∆ = 1.084 40(1 0.167) = 0.252 = = 19.842 1.00.84167 = 13.400 1.084167 = 6.533 = = 0.
Tangente Larga:
Tangente Corta:
Cuerda Larga de la espiral total:
= + = 19.842 + 1.084 = 19.872 6.1.3.1. Elementos de la Curva circular inscrita Se calculan también los elementos geométricos de la curva circular intermedia en las espirales con los siguientes datos: Δc=32°32’20.06” Rc=60m Le=20m
Tangente
Cuerda Larga
= ∗∆2 = 60 ∗32°32’220.06” = 17.511 = 2∗ ∗∆2 = 2∗ 60 ∗32°32’220.06” = 33.619
Externa
33
Flecha
= ∗∆4 = 17.511 ∗32°32’420.06” = 2.503 = 1 ∆2 = 601 32°32’220.06” = 2.403
Grado de curvatura (arco)
= 180 ∗∗ = 180 ∗∗10 60 = 9.549
Grado de curvatura (cuerda)
= 2∗ − 2 = 2 ∗− 2∗1060 = 9.560
Longitud de la curva circular
= ∗∆ = 60 ∗0.5679 = 34.075 6.2. ABSCISADO, COORDENADAS Y CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CURVAS El cálculo de las abscisas dentro de la curva surge a partir de una sumatoria de longitudes halladas a un punto con abscisa conocida dentro del alineamiento. Así por ejemplo, para la curva número 2 se aplicarían las siguientes operaciones: 34
Abscisa TE= K0+283.46 Abscisa EC= Abscisa TE + Le= K0+283.46 + 20m = K0+303.46m Abscisa CE= Abscisa EC + L CH = K0+303.46m + 21.832m= K0+325.290m Abscisa ET= Abscisa CE + Le= K0+325.290m + 20m= 345.290m Las coordenadas se obtienen a partir del Software AutoCAD CIVIL 3D para conseguir los siguientes cuadros: Curva 1 Tabla 8 Coordenadas, abscisas y elementos de la curva circular ELEMENTO PI PC PT ∆= R =
ABSCISA K0+183.221 K0+109.92 K0+195.60
NORTE 1106155.684 1106182.461 1106112.806 122°45’28”I 40m
ESTE 1079859.366 1079927.581 1079918.795
Fuente: Elaboración propia Curva 2 Tabla 9Coordenada, abscisas y elementos de la curva espiral circular espiral ELEMENTO PI TE EC CE ET ∆= R= Te = Le = 0e =
ABSCISA K0+317.047 K0+283.460 K0+303.460 K0+325.290 K0+345.290
NORTE 1106041.934 1106061.402 1106048.428 1106028.767 1106008.825 59°55’3” D 40 m 33.587 m 20 m 14°19’26.2”
Fuente: Elaboración propia
35
ESTE 1080017.026 1079990.042 1080005.189 1080014.038 1080013.706
Curva 3 Tabla 10 Coordenadas, abscisas y elementos de la curva espiral circular espiral ELEMENTO PI TE EC CE ET ∆= R= Te = Le = 0e =
ABSCISA K0+467.281 K0+428.230 K0+448.230 K0+482.322 K0+502.322
NORTE 1105887.330 1105926.299 1105906.344 1105874.757 1105860.087 51°39’15” I 60 m
ESTE 1080001.520 1080005.429 1080004.542 1080016.100 1080029.658
39.051 m
20 m 9°32’57.47”
Fuente: Elaboración propia 6.3.
CÁLCULO DE DEFLEXIONES
6.3.1. Calculo de deflexiones de la curva circular (Curva 1)
Deflexión por metro
41.464" = 0°435.07"/ = 2∗ = 14°212 ∗10 Se calcula entonces la deflexión desde el PC y el PT hasta la siguiente y anterior abscisa redonda, respectivamente, de la siguiente manera:
= 0+ 110 0+ 109.92 ∗ 0°435.07" = 0°3′26.81" = 0+ 195.60 0 + 190 ∗ 0°435.07" = 4°1′16.4" Posteriormente se hace la sumatoria para cada abscisa de la curva circular:
36
Tabla 11 Deflexiones desde el PC y el PT hasta la abscisa redonda siguiente y anterior PT
5.6 m
K0+195.60
61° 31' 28,73" 9 80 m K0+190 57° 30' 12,41" 8 70 m K0+180 50° 19' 21,71" 7 60 m K0+170 43° 8' 31,01" 6 50 m K0+160 35° 57' 40,31" 5 40 m K0+150 28° 46' 49,61" 4 30 m K0+140 21° 35' 58,91" 3 20 m K0+130 14° 25' 8,21" 2 10 m K0+120 7° 14' 17,51" 1 0.08 m K0+110 0° 3' 26,81" PC 0m K0+109.92 0° 0' 0,00" PUNTO DISTANCIA ABSCISA DEFLEXI N Fuente: Elaboración propia 6.3.2. Cálculo de deflexiones de las curvas Espiral –Circular –Espiral (Curvas 2 y 3) Para el cálculo de las deflexiones de las curvas espirales se emplea un método que involucra la obtención de un ángulo auxiliar. Conociendo esto se aplica la deflexión circular para el respectivo fragmento de la curva y se halla en su totalidad.
= ∗ = ∗ 1 5∗ 2! + 9 ∗4! 13 ∗ 6! = ∗3 7∗ 3! + 11 ∗ 5! 15 ∗7! 37
ó = ∅ = arctan
Curva 2 Tabla 12 Deflexiones de la curva espiral circular espiral
PUNTO ET
ABSCISA DEFLEXI N K0+345.29 0°0’0” K0+340 0°46’33.28” K0+330 2°43’19.23” CE K0+325.29 5°46’44.45” CE K0+325.30 15°38’29.16” K0+320 11°50’45.01” K0+310 4°41’3.61” EC K0+303.459 0°0’0” EC K0+303.460 5°46’44.45” K0+300 3°12’58.98” K0+290 0°30’29.77” TE K0+283.460 0°0’0” Fuente: Elaboración propia
Li
Xi
Yi
Θ
0 5.29 15.29 20
0 2.289 15.186 19.979
0 0.031 0.722 2.022
0 0.017 0.146 0.25
20 16.54 6.54 0
19.979 16.407 6.538 0
2.022 0.922 0.058 0
0.25 0.171 0.027 0
Yi
Θ
Curva 3 Tabla 13 Deflexiones de la curva espiral circular espiral
PUNTO ET
ABSCISA DEFLEXIÓN K0+502.322 0°0’0” K0+500 0°2’57.66” K0+490 1°11’48.08” CE K0+482.322 3°7’36.82” CE K0+482.323 16°16' 1,45" K0+480 15°10' 8,63" K0+470 10°23'0,43" K0+460 5° 37'12,23" K0+450 0° 50'44,03" EC K0+448.229 0°0’0” EC K0+448.230 3°7’36.82” K0+440 1°5’47.59” K0+430 0°1’56.53” TE K0+428.230 0°0’0” Fuente: Elaboración propia.
Li
Xi
0 2.322 12.322 20
0 2.322 12.303 19.843
0 0.002 0.257 1.084
0 0.002 0.063 0.167
20 11.77 1.77 0
19.843 11.755 1.770 0
1.084 0.225 0.001 0
0.167 0.058 0.001 0
38
6.4.
ENTRETANGENCIAS MÍNIMAS
Curvas de distinto sentido Considerando el empleo de curvas de transición, puede prescindirse de tramos de entretangencia rectos. Si el alineamiento se hace con curvas circulares únicamente, la longitud de entretangencia debe satisfacer la mayor de las condiciones dadas por la longitud de transición, de acuerdo con los valores de pendiente mínima para rampa de peraltes y por espacio recorrido a la velocidad de diseño en un tiempo no menor de 5 segundos. Curvas circulares: circulares : No necesitan entretangencia. Curvas espirales: Distancia recorrida 5 segundos segundos a le velocidad especifica.
1 ℎ = 30ℎ . 1000 . 1 3600 .5 = 41.667 Curvas del mismo sentido Por su misma naturaleza, deben considerarse indeseables en cualquier proyecto de carreteras, por la inseguridad y disminución de la estética que representan. Para garantizar la comodidad y seguridad del usuario, la entretangencia para el diseño en terreno ondulado, montañoso y escarpado con espirales, no puede ser menor a 5 segundos y para diseños en terreno plano con arcos circulares, no menor a 15 segundos de la velocidad de diseño. Como por dificultades del terreno, son a veces imposibles de evitar, se debe intentar siempre el reemplazo por una sola. Curvas espirales: Distancia recorrida 5 segundos segundos a la velocidad específica.
Entretangencia = 41.667 m Curvas circulares: Distancia recorrida en 15 segundos a la velocidad específica.
1 ℎ .15 = 125 = 30ℎ . 10001 . 3600
6.5.
ENTRETANGENCIA MÁXIMA
15 veces la velocidad específica. específica.
á = 15 ∗ 30 = 450 39
7. PERALTADO 7.1.1. Longitudes de transición de peralte, peralte, curva circular Ilustración 3 Diagrama de transición de peralte, curva circular
Fuente. INVIAS. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. Bogotá 2008, p 202. Para la realización de la cartera de peraltes, se deben calcular algunos datos de relevación con el fin de conocer el comportamiento de los bordes de la vía. A continuación se presentan los cálculos para la curva “circular”. En la siguiente tabla se presentan los datos manejados para el proyecto, según criterios de diseño: Tabla 14 Datos de criterio de diseño para la transición de peralte curva circular. ÍTEM Peralte máximo (e) Bombeo (b) Ancho de carril (a) Fuente: elaboración propia
VALOR VAL OR 6 2 3
UNIDAD % % m
La pendiente relativa de la curva (Pr), se determina con base a la velocidad específica de la curva con la siguiente tabla:
40
Tabla 15 Valores máximos y mínimos de la pendiente relativa de los bordes de la calzada con respecto al eje
Fuente. INVIAS. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. Bogotá 2008, p 110. La longitud aplanamiento (N) es la longitud necesaria para que el carril externo pierda su bombeo o se aplane. Esta longitud se calcula con la siguiente ecuación:
= ∗ = 31.2∗6%2% = 4.688 = ∗∗ = 31.2∗6%6% = 14.063 = + = 4.6=8818. 7+5014.063
Reemplazando según los datos de la tabla se tiene:
La longitud de transición (Lt), es la longitud que comienza cuando el bombeo del carril externo es cero hasta el desarrollo del peralte máximo (e) y se calcula con la siguiente formula: Reemplazando según los datos de la tabla se tiene:
La longitud total para el desarrollo del peralte es:
En la siguiente tabla se resumen las longitudes calculadas para la transición del peralte de la curva:
41
Tabla 16 Longitudes para transición de peralte de la curva. TEM VALOR UNIDAD
N Lt L
4.688 14.063 18.750
m m m
Fuente: elaboración propia El desarrollo del peralte empieza a 0.7Lt de la abscisa del principio de la curva, esta longitud está dada hasta el elemento de PC por lo que se debe descontar esta longitud al abscisado del elemento de la curva (Absc. PC= K0+109.920). Este procedimiento se desarrolla a continuación:
0.0.37 == 4.9.281944
7.1.2. Abscisado de transición de peralte, curva circular El abscisa entre el bombeo y el inicio de giro del borde externo de la curva (A) se calcula de la siguiente manera:
. = 0 . + 109.=90+ 20 095. 9.844388 4.688
El aplanamiento del borde externo de la curva (B), es decir sobreelevación de cero, se determina así:
. = . + . . = 0+= 0+ 095.3100. 88 +04.76688
El borde interno mantiene su peralte hasta que geométricamente el borde externo está con el mismo valor de peralte pero con valor positivo. La abscisa del punto se determina a partir del abscisado del punto A:
. = . + 2 . .= 0+ 095. 3 88 + 9. 3 75 = 0 + 104.764 El peralte será máximo a una longitud de 0.3Lt después del PC y su abscisa se determina así:
0.3 = 4.219 . = 0 + 109.920 + 4.219
Abscisa de desarrollo total del peralte (D):
42
. = 0+ 114.139
La longitud donde se mantiene el peralte máximo debe tener mínimo un tercio de la longitud de la curva (L s/3), ya que la deflexión de la curva es bastante se decidió tomar un valor de nueve decimos de longitud de la curva (9/10 Ls). El calcula de longitud de curva se realiza con la siguiente ecuación:
= ∗180 ∗∆ = ∗40 180∗122°45´28” 9= 85.701 10 = 77.263 . = + 910 . .= 0+ =114.0+139191.+477.02263 . = + 0. 3 . .=0+= 0191.+4195. 02 +64.21219 . = . + 0. 7 . .= 0+ 195. 6 21 + 9. 8 44 = 0 +205.465
La primera curva tiene una deflexión de 122°45´28” y un radio de 40 m. Reemplazando:
La determinación del abscisado de final peralte desarrollado y constante donde empieza a descender (E), se determina así:
El principio de tangencia (PT) va a estar a 0.3Lt, por lo que su abscisa, es calculada de la siguiente manera:
La abscisa aplanamiento del borde externo (F), se obtiene de la siguiente manera:
El punto de simetría entre los peraltes pero con signo diferente (F), se determina de la siguiente manera:
. = . . .= 0+ 156. 7 86 4. 6 88 = 0 + 200.777 . = . + . .= 0+ 205. 4 65 + 4. 6 88 = 0 + 210.153
La finalización de la transición del peralte (G), se obtiene de la siguiente manera:
43
Con la siguiente formula se determina el peralte en las cotas redondas de múltiplos de diez o de cualquier punto:
= ∗
Dónde: ei = Peralte en un punto p dentro de la rampa de peraltes. Dp = Distancia desde el punto i, al punto donde el peralte es cero Lt = Longitud de transición. e = Peralte máximo para la curva. Para punto C, abscisa k0+104.764: Borde externo:
Borde interno:
= 4.614.88063∗6% = 2.000% = 4.614.88063∗6% = 2.000% = 9.914.24063∗6% = 4.234 = 9.914.24063∗6% = 4.234
Para cota redonda, abscisa K0+110: Borde externo:
Borde interno:
7.1.3. Sobrelevación en los bordes La sobre elevación es la diferencia de elevación que tienen los bordes con respecto al eje de la vía. Se calcula con la siguiente formula :
ℎ = ∗
Donde: h: sobre elevación, en m ei: peralte en el punto, en tanto por uno. a: ancho de carril, en m. Para punto C, abscisa k0+104.764: Borde externo:
ℎℎ==0.0.02∗06 3 44
Borde interno:
ℎ =ℎ0.= 0.02∗063
Para cota redonda, abscisa K0+110: Borde externo: Borde interno:
ℎ =ℎ0.=00.4234127 ∗3 =ℎ0.= 0.04234 ∗3 127
7.1.4. Longitudes de transición de peralte, curva espiral-circulo- espiral. Ilustración 4 Diagrama de transición de peralte, curva circular
Fuente: elaboración propia Según el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (2008) del INVIAS, el peralte máximo en este caso se mantiene la longitud del radio de la circunferencia inscrito en el diseño de la vía y la transición se hace en las espirales de entrada y salida. Para el cálculo de algunas longitudes se tomaron abscisados tomados de cálculos en secciones anteriores. En la siguiente tabla se presentan los datos manejados para el proyecto, según criterios de diseño: Tabla 17. Datos de criterio de diseño para la transición de peralte curva circular. ÍTEM VALOR UNIDAD Peralte máximo (e) 6 % Bombeo (b) 2 % Ancho de carril (a) 3 m Fuente: elaboración propia La pendiente relativa de la curva (Pr), se determina con base a la velocidad específica de la curva con la siguiente tabla:
45
Tabla 18. Valores máximos y mínimos de la pendiente relativa de los bordes de la calzada con respecto al eje
Fuente. INVIAS. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. Bogotá.2008, p 110. La longitud aplanamiento (N) se calcula con la siguiente ecuación:
= ∗ = 31.2∗6%2% = 4.688 = . . + = 0+ 303.460= 24. 0+ 283. 4 60 + 4. 6 88 688 = = 24. =68820.000 4.688
Reemplazando según los datos de la tabla se tiene:
La longitud de transición (Lt), es la distancia entre la longitud entre TE y EC más la longitud de aplanamiento:
La longitud total para el desarrollo del peralte es:
El peralte máximo se mantiene constante en la longitud del radio de la curva y se calcula de la siguiente manera:
= . . á á = 0+ 325. 2 90 0+ 303. 4 60 á = 21.830
Como la curva es simétrica no se determinan más datos.
46
En la siguiente tabla se resumen las longitudes calculadas para la transición del peralte de la curva: Tabla 19 Longitudes para transición de peralte de la curva. TEM VALOR UNIDAD
N Lt L
4.688 24.688 20.000
m m m
Fuente: elaboración propia 7.1.5. Abscisado de transición de peralte, curva espiral-circular-espiral . La abscisa entre el bombeo y el inicio de giro del borde externo de la curva (I) se calcula de la siguiente manera:
. = . . . = 0+= 0283.+4278. 60 74.72688 . = . + . .= 0 =+345. 2 90+ 4. 6 88 0 + 349.978 = ∗
La abscisa de inicio de bombeo de la vía se determina de la siguiente manera:
Con la siguiente formula se determina el peralte en las cotas redondas de múltiplos de diez o de cualquier punto: Dónde: ei = Peralte en un punto p dentro de la rampa de peraltes. Dp = Distancia desde el punto i, al punto donde el peralte es cero Lt = Longitud de transición. e = Peralte máximo para la curva. Para punto EC, abscisa k0+303.460: Borde externo:
Borde interno:
= 2020 ∗6% = 6.000% = 2020 ∗6% = 6.000% 47
Para cota redonda, abscisa K0+290: Borde externo:
Borde interno:
= 6.54020∗6% = 1.962 = 6.54020∗6% = 1.962
7.1.6. Sobrelevación en los bordes La sobre elevación es la diferencia de elevación que tienen los bordes con respecto al eje de la vía. Se calcula con la siguiente formula :
ℎ = ∗
Donde: h: sobre elevación, en m ei: peralte en el punto, en tanto por uno. a: ancho de carril, en m. Para punto EC, abscisa k0+303.460: Borde externo: Borde interno:
ℎℎ==0.0.016∗80 3 ℎ =ℎ =0.0.06∗1803
Para cota redonda, abscisa K0+290: Borde externo: Borde interno:
ℎ =ℎ0.=00.1962059 ∗3 =ℎ0.= 0.01962 ∗3 059
En la siguiente tabla se resume se presenta la cartera de peraltes del eje definitivo de la vía a proyectar:
48
Tabla 20 Longitudes para transición de peralte de la curva. CARTERA DE TRANSICION DE PERALTE ELEMENTO ABSCISADO VALOR PERALTE % SOBRE ELEVACION BOP
K0+000
DESCRIPCIÓN
ELEMENTOS
SEGMENTO DE ENTRETANGENCIA
b= 2%
B. B. B. B. IZQUIERDO DERECHO IZQUIERDO DERECHO
K0+010 K0+020 K0+030 K0+040 K0+050 K0+060 K0+070 K0+080 K0+090 K0+095.389 K0+100
-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -32
-0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060
-0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,960
B
K0+100.076
-2
0
-0,060
0,000
Aplanamiento B. externo
C
K0+104..764
-2
2
-0,060
0,060
Simetria de los bordes
PC
-4,2 -4,234 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6
4,2 4,234 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
-0,126 -0,127 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180
0,126 0,127 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180
Principio de circulo
E
K0+109.920 K0+110 K0+114.139 K0+120 K0+130 K0+140 K0+150 K0+160 K0+170 K0+180 K0+190 K0+191.402
PT
K0+195.621
-4,200
4,200
-0,126
0,126
Principio de tangencia
K0+200
-3,669
3,669
-0,110
0,110
F
K0+200.777
-2
2
-0,060
0,060
Simetria de los bordes
G
K0+205.464
-2
0
-0,060
0,000
Aplanamiento B. externo
H
K0+210 K0+210.152
-2 -2
-0,065 -2
-0,060 -0,060
-0,002 -0,060
A
D
Fuente: elaboración propia
49
Inicio trans. e
VCH=30 Kph
a=3m Pr=1.28% emáx =6% e máximo
N= 4.688m Lt=14.063m L=18.750m Δ=122°45´28”
Rc=40m
Ls=85.701m
Fin trans. e
Tabla 21. Longitudes para transición de peralte de la curva. CARTERA DE TRANSICION DE PERALTE ELEMENTO ABSCISADO K0+220
VALOR PERALTE % -2
K0+230 -2 K0+240 -2 K0+250 -2 K0+260 -2 K0+270 -2 I K0+278.772 -2 K0+280 -0,476 TE K0+283.460 0 K0+290 1,962 K0+300 4,962 EC K0+303.460 6 K0+310 6 K0+320 6 CE K0+325.290 6 K0+330 4,587 K0+340 1,587 ET K0+345.290 0 J K0+349.978 -2 K0+350 -2 K0+360 -2 K0+370 -2 K0+380 -2 K0+390 -2 K0+400 -2 K0+410 -2 K0+420 -2 Fuente: elaboración propia
SOBRE ELEVACION
-2
-0,060
-0,060
-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -1,962 -4,962 -6 -6 -6 -6 -4,587 -1,587 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
-0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,014 0,000 0,059 0,149 0,180 0,180 0,180 0,180 0,138 0,048 0,000 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060
-0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,059 -0,149 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,138 -0,048 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060
50
DESCRIPCIÓN
ELEMENTOS
SEGEMENTO DE ENTRETANGENCIA
b= 2%
Inicio trans. e Tangente-Espiral
Espiral-Circulo e máximo Circulo-Espiral
VCH=30 Kph
a=3m Pr=1.28% emáx =6% N= 4.688m Lt=24.688m L=20.000m Δ=122°45´28”
Rc=40m
Espiral-Tangente Fin trans. e
SEGEMENTO DE ENTRETANGENCIA
Ls=85.701m
b= 2%
Tabla 22 Longitudes para transición de peralte de la curva . CARTERA DE TRANSICION DE PERALTE ELEMENTO ABSCISADO
VALOR PERALTE %
SOBRE ELEVACION
DESCRIPCIÓN
K
K0+423.542
-2
-2
-0,060
-0,060
Inicio trans. e
TE
K0+428.230 K0+430 K0+440 K0+448.230 K0+450 K0+460 K0+470 K0+480 K0+482.320 K0+490 K0+500 K0+502.320 K0+507.008 K0+510 K0+520 K0+530 K0+540 K0+550 K0+560 K0+570 K0+580 K0+590 K0+600 K0+610 K0+620 K0+630 K0+640 K0+650 K0+655.000
-2 -0,531 -3,531 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -3,696 -0,696 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
0 0,531 3,531 6 6 6 6 6 6 3,696 0,696 0 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
-0,060 -0,016 -0,106 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,180 -0,111 -0,021 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060
0,000 0,016 0,106 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,111 0,021 0,000 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060
Tangente-Espiral
EC
CE
ET L
EOP
Fuente: elaboración propia
51
Circulo-Espiral e máximo Circulo-Espiral
ELEMENTOS
VCH=30 Kph
a=3m Pr=1.28% emáx =6% N= 4.688m Lt=24.688m L=20.000m Δ=122°45´28”
Rc=60m
Ls=85.701m Espiral-Tangente Fin trans. e
SEGEMENTO DE ENTRETANGENCIA
b= 2%
7.2.
SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA
Ilustración 5 Sección transversal típica para una vía terciaria.
Fuente: Instituto Nacional De Vías. Manual de Diseño Geométrico De Carreteras. 2008. Pag 150.
La sección típica transversal corresponde a la descripción de la dimensiones de los elementos que conforman una carretera, para este caso correspondiente a una vía terciaria. Derecho de vía: 12 metros Calzada: 6 metros Carril: 3 metros Corona: 8 metros Cuneta: 0,50 metros sin revestir Peralte: 6% máxima
52
8. CÁLCULOS DE DISEÑO DE CURVAS VERTICALES 8.1.
LONGITUD MÍNIMA TANGENTE VERTICAL
La longitud mínima según el MDGC/08 para velocidades menores a 40Km/h corresponde a la a la distancia recorrida en 7 segundos en la velocidad específica de la curva vertical
30 =71000∗ 1ℎ = 7 ∗ 1 ℎ ∗ 1 ∗ 3600 = 58,333
8.2.
ELEMENTOS DE UNA CURVA VERTICAL SIMÉTRICA
Tomado de manual de diseño
Pendiente de entrada (S1) y pendiente de salida (S2)
1 = 1 ∗100 226832757.0 366 ∗100 = 4.03% 1 = 2753.102. 53
2 2 1 2 = 2 ∗100 1 2 2753. 2 26 2 = 2740. 218.21 102.83 ∗ 100 = 11.36%
8.3.
Diferencia algebraica de pendientes:
= |S1 S2| = |4.03 11.36| = 7.33%
LONGITUD MÍNIMA PARA CURVAS VERTICALES Distancia de visibilidad de parada
= 0.694 + 254²±
Dónde: Dp= Distancia de visibilidad de parada Vd= Velocidad de diseño f= Coeficiente de fricción longitudinal P= Pendiente
Tabla 23Coeficiente de fricción longitudinal máxima
Fuente: Diseño Geométricos de Carreteras. James Cárdenas Grisales. 2da ed.
30 = 0.694 ∗ 30 + 2540.44 4100.03 = 29.684 30 = 0.694 ∗30 + 2540.44 11.10036 = 31.676 54
8.3.1. Longitud mínima según criterio de seguridad para curvas convexas Cuando Dp < L A en porcentaje Cuando Dp > L
Por lo tanto.
= 658∗ ² = 7.33∗65831.676² = 11.17 = 2 2 58 = 2∗ 31.676 7.25833 = 28.15 = 658² = 31.658676 = 1.52 = ∗ = 11.17 = 0. 6 ∗ = 0.6∗ 30 = 18
Longitud mínima según criterio de operación:
Dónde: Vcv= velocidad específica de la curva vertical
Longitud máxima según criterio de drenaje:
= 0.306 = 50 = ∗ = 50 ∗ 7.33 = 366.5
Por lo tanto la longitud de la curva debe estar Lmín < Lcalculada < Lmáx para este caso se elige un Lc de 50 metros. K calculado Longitud mínima según criterio de operación es:
= = 7.5033 = 6.82 < 50 55
Externa vertical:
= 800∗ = 7.38003∗ 50 = 0.458
Tabla 24 Elementos de las curvas verticales ELEMENTO Vd(km/h) f S1(%) S2(%) A(%) Dp(m) S1 S2 DpL Kmin kmax Lmin (operación)(m) Lmin (seguridad) (m) Lmax (drenaje)(m) Lcalcuado Kcalculado L1 L2 Ev PCV ABSC(m) COTA(m) PIV ABSC(m) COTA(m) PTV ABSC(m) COTA(m) Fuente: Elaboración propia
CURVA 1 2 3 4 30 30 30 30 0.44 0.44 0.44 0.44 -4.03 -11.36 -9.06 -9.81 -11.36 -9.06 -9.81 -7.65 7.33 2.3 0.75 2.16 29.684 31.676 30.961 31.196 31.676 30.961 31.196 30.568 11.17 3.35 1.11 3.07 28.15 -50.25 -281.662 -58.308 1.52 1.46 1.48 1.42 50 50 50 50 18 18 18 18 11.17 3.35 1.11 3.07 366.5 115 37.5 108 50 35 30 25 6.82 15.21 40 11.57 25 17.5 15 12.5 25 17.5 15 12.5 0.458 0.1 0.028 0.0675 Ko+77.83 Ko+200.71 Ko+330.29 Ko+492.65 2754.23 2742.11 2729.997 2714.15 Ko+102.83 Ko+218.21 Ko+345.29 Ko+505.15 2753.226 2740.12 2728.608 2712.92 Ko+127.83 Ko+235.71 Ko+360.29 Ko+517.65 2750.39 2738.53 2727.14 2711.97
56
8.4.
CARTERA CURVAS VERTICALES
Se tienen en cuenta las cotas y abscisas de los puntos principales para determinar la corrección por pendiente y teniendo en cuenta si la curva es cóncava o convexa se decide si se le suma o se le resta esta corrección a cada punto. Cota tangente
Ejemplos de cálculo: Desde el PCV:
80 = ∗ 4.03 80 = 2754.23 2.17∗ 100 = 2754.143 80 = + ∗ 120 = + ∗ 120 = 2750.39 + 7.83∗ 11001.36 = 2751.279
Desde el PIV:
Desde el PTV:
Corrección por pendiente
= 200∗ ∗ ² Donde: SN= corrección por pendiente de la curva vertical A= diferencial algebraica de pendientes de entrada y salida Lcv= Longitud de la curva vertical X= Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PCV o desde el PTV Ejemplo:
80 = 200 7.3∗350 ∗ 2.17 = 0.0034516237 = 200 7.3∗503 ∗ 25 = 0.458125 120 = 200 7.3∗503 ∗ 7.83 = 0.0449394237 57
Cota sub-rasante
Para curvas cóncavas:
= + ó = ó 80 = 2754. 1 43 0. 0 034516237 = 2754. 1 39 210 = 2741.055 + 0.028357061 = 2741.083
Para curvas convexas: Ejemplo:
Tabla 25 Cartera de diseño de curva vertical convexa PUNTO PCV
PIV PIV
PTV
ABSC 77,83 80 90 100 102,83 102,83 110 120 127,83
CURVA 1 CONVEXA DISTANCIA PENDIENTE COTA TANGENE CORRECCIÓN POR PENDIENTE COTA SBR 0 2754,23 0 2754,230 2,17 2754,143 0,0034516237 2754,139 12,17 -4,03 2753,740 0,1085638237 2753,631 22,17 2753,337 0,3602760237 2752,976 25 2753,226 0,4581250000 2752,768 25 2753,226 0,4581250000 2752,768 17,83 2752,415 0,2330272237 2752,182 -11,36 7,83 2751,279 0,0449394237 2751,235 0 2750,39 0 2750,390
Fuente: Elaboración propia
Tabla 26 Cartera de diseño de curva vertical cóncava PUNTO PCV PIV PIV
PTV
ABSC 200,71 210 218,21 218,21 220 230 235,71
CURVA 2 CÓNCAVA DISTANCIA PENDIENTE COTA TANGENE CORRECCIÓN POR PENDIENTE COTA SBR 0 2742,110 0 2742,110 9,29 -11,36 2741,055 0,028357061 2741,083 17,5 2740,120 0,10062500 2740,221 17,5 2740,120 0,10062500 2740,221 15,71 2739,953 0,08109278 2740,034 -9,06 5,71 2739,047 0,01071278 2739,058 0 2738,530 0 2738,530
Fuente: Elaboración propia
58
Tabla 27 Cartera de diseño de curva vertical cóncava PUNTO PCV PIV PIV
PTV
ABSC 330,29 340 345,29 345,29 350 360 360,29
CURVA 3 CONVEXA DISTANCIA PENDIENTE COTA TANGENE CORRECCIÓN POR PENDIENTE COTA SBR 0 2729,997 0 2729,997 9,71 -9,06 2729,117 0,011785512 2729,105 15 2728,608 0,028125000 2728,580 15 2728,608 0,028125000 2728,580 10,29 2728,149 0,013235513 2728,136 -9,81 0,29 2727,168 0,000010513 2727,168 0 2727,140 0 2727,140
Fuente: Elaboración propia
Tabla 28 Cartera de diseño de curva vertical convexa PUNTO PCV PIV PIV PTV
ABSC 492,65 500 505,15 505,15 510 517,65
CURVA 4 CÓNCAVA DISTANCIA PENDIENTE COTA TANGENE CORRECCIÓN POR PENDIENTE COTA SBR 0 2714,150 0 2714,150 -9,81 7,35 2713,429 0,023337720 2713,452 12,5 2712,920 0,067500000 2712,988 12,5 2712,920 0,067500000 2712,988 -7,65 7,65 2712,555 0,025281720 2712,581 0 2711,970 0,00 2711,970
Fuente: Elaboración propia
59
9. CÁLCULOS CHAFLANADO Para hallar las áreas y volúmenes se utilizó el método de las cruces Para secciones en corte: Área de la sección en la abscisa k0+653.340m.
= 12 4∗0.154 + 4∗ 0.090 = 0.488 = 12 4∗ 0.154 + 4∗ 0.090 = 0.488
Área de la sección en la abscisa k0+650m.
Volumen entre las abscisas k0+653.340m y k0+650m.
= 3.340[0.488 +1.2 250] = 2.903
Para secciones en terraplén:
Área de la sección en la abscisa k0+460m.
= 12 4.5∗ 2.389 + 5.695 ∗ =1.316.06 828+ 1.306 ∗5.431 + 1.861 ∗4.5
Área de la sección en la abscisa k0+450m.
= 12 4.5∗0.970 + 4.985 ∗1.328 + 1.328 ∗4.003 + 0.002∗ 4.5 = 8.155 Volumen entre las abscisas k0+450m y k0+460m.
= 10[16.8282+ 8.155] = 124.915 60
Tabla 29. Cartera de cubicación ABSCISA k0+653,340m k0+650m k0+640m k0+630m k0+620m k0+610m k0+600m k0+590m k0+580m k0+570m k0+560m k0+550m k0+540m k0+530m k0+520m k0+510m k0+500m k0+490m k0+480m k0+470m k0+460m k0+450m
B/2 + SA
IZQUIERDA
EJE
DERECHA
B/2 + SA
0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4,5 0 4,5 0 4,5 0 4,5 0 4,5 0 4,5
-0,154 4,231 -0,320 4,480 -0,678 5,017 -1,363 6,044 -1,91 6,865 -2,515 7,772 -3,315 8,972 -3,682 9,523 -5,165 11,7475 -6,345 13,517 -5,967 12,951 -7,708 15,562 -7,526 15,281 -8,855 17,283 -9,757 18,636 -10,956 20,434 12,442 10,721 0,526 4,763 0,975 4,988 1,067 5,033 2,389 5,695 0,970 4,985
0 0 -0,235 0 -0,252 0 -0,431 0 -0,942 0 -1,073 0 -1,171 0 -0,825 0 -1,490 0 -1,595 0 -1,552 0 -1,285 0 -1,24 0 -0,922 0 -0,703 0 -0,205 0 0,264 0 1,087 0 1,1 0 0,894 0 1,306 0 1,328 0
-0,090 4,135 -0,042 4,063 -1,130 5,695 -1,467 6,200 -1,694 6,541 -2,295 7,442 -2,937 8,405 -3,914 9,871 -4,039 10,058 -4,993 11,489 -4,993 11,489 -6,825 14,238 -7,794 15,694 -8,742 17,113 -9,521 18,2815 -10,852 20,278 11,87 10,435 0,422 4,711 2,147 5,574 0,204 4,602 1,861 5,431 0,002 4,003
0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4,5 0 4,5 0 4,5 0 4,5 0 4,5 0 4,5
AREAS m2 Corte Terraplen 0,488
3,700 1,728 33,468 4,966 66,321 8,299 109,104 13,522 156,523 17,782 202,303 22,678 229,351 23,192 289,226 34,653 386,357 42,618 417,519 40,885 445,490 48,213 490,285 49,845 504,475 51,051 512,915 51,533 496,607 47,789 191,649 57,495 323,884 7,282 100,579 12,834 100,001 7,167 119,972 16,828 124,914 8,155 VOLUMENES TOTALES
Fuente: Elaboración propia
61
VOLUMENES m3 Corte Terraplen
4343,644
960,998
10.
COSTOS
Tabla 30 Costos
1 OPERACIONES PRELIMINARES 2 MOVIMIENTO DE TIERRAS 3 PAVIMENTACIÓN 4 OBRAS DE DRENAJE VIAL 5 ESTABILIZACI N DE TALUDES 6 SE ALIZACI N 7 IMPACTO AMBIENTAL TOTAL
COSTO DIRECTO($)
COSTO COSTOS INDIRECTOS ($)
PRECIO UNITARIO ($)
PRECIO TOTAL ($)
3.882.292
1.201.569
5.083.862
16.916.901,0
27.783
8.599
36.381
106.906.517,5
744.415 1.036.850
230.396 320.905
974.811 1.357.756
367.069.980,0 216.850.519,8
20.545
6.163
26.708
278.467.368,8
534.003 74.674
165.274 23.112
699.277 97.785
25.345.696,4 13.096.326,7
6.320.562
1.956.019
8.276.581
1.024.653.310,1
Fuente: Elaboración propia
Ilustración 6 % de costos 6 SEÑALIZACIÓN $ 25.345.696,39 3% 5 ESTABILIZACIÓ N DE TALUDES $ 278.467.368,78 27%
7 IMPACTO AMBIENTAL $ 13.096.326,70 1%
1 OPERACIONES PRELIMINARES $ 16.916.900,97 2%
2 MOVIMIENTO DE TIERRAS $ 106.906.517,49 10%
3 PAVIMENTACIÓ N $ 367.069.980,02 36%
4 OBRAS DE DRENAJE VIAL $ 216.850.519,77 21%
Fuente: Elaboración propia
62
Tabla 31 Descripcion costos
DESCRIPCIÓN 1 OPERACIONES PRELIMINARES 200.1 Desmonte y limpieza en bosque 200.2 Desmonte y limpieza en zonas no boscosas 201.1 Demolición de edificaciones 201.6 Demolición de estructuras 201.8 Demolición de pavimentos rígidos 201.9 Demolición de pisos y andenes de concreto 201.16 Remoción de cercas de alambre 201.17 Traslado de postes 203.1 Trasplante de árboles tipo i traslado corto 2 MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavación sin clasificar de la explanación y 210.1.1 canales 211.1 Remoción de derrumbes 220.1 Terraplenes 3 PAVIMENTACION Mejoramiento de la subrasante con adicion 230.1 de materiales 310.1 Conformación de la calzada existente ING Sub-base granular ING Base granular ING Riego de imprimación ING Carpeta asfáltica 4 OBRAS DE DRENAJE VIAL ING Concreto para cunetas
CANTIDA UNIDADES D Ha Ha gl UNIDAD m2 m2 m UNIDAD UNIDAD
0,84 0,72 1,00 1,00 248,12 344,00 183,40 1,00 4,00 3.490,58
m3 m3 m3 m2 m2 m3 m3 m2 m3 M
1.425,86 3.416,18 5.243,16 5.243,16 688,16 458,77 5.243,16 229,39 280,00
63
COSTO DIRECTO($) 3.882.292 2.662.844 151.700 117.757 127.035 12.076 11.877 1.334 63.184 734.486 27.783 9.158
COSTOS INDIRECTOS ($) 1.201.569 824.150 46.951 36.446 39.317 3.737 3.676 413 19.556 227.323 8.599 2.834
PRECIO UNITARIO ($) 5.083.862 3.486.994 198.651 154.202 166.352 15.813 15.553 1.747 82.740 961.810 36.381 11.992
PRECIO TOTAL ($) 16.916.901 2.929.075 143.029 154.202 166.352 3.923.592 5.350.188 320.484 82.740 3.847.239 106.906.517 41.859.549
7.010 11.615 744.415 2.399
2.170 3.595 230.396 742
9.180 15.209 974.811 3.141
13.089.351 51.957.617 367.069.980 16.470.273
816 115.900 118.700 2.600 504.000 1.036.850 580.000
252 35.871 36.738 805 155.988 320.905 179.510
1.068 151.771 155.438 3.405 659.988 1.357.756 759.510
5.600.776 104.442.766 71.310.131 17.851.387 151.394.647 216.850.520 212.662.800
DESCRIPCIÓN Tubería de Concreto Reforzado 21 Mpa de 661.1 900 mm de diámetro interior 5 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES 690.1.2 Impermeabilización de Estructuras. 6 SEÑALIZACIÓN 700.1 Línea de Demarcación con Pintura en Frío. 700.3 Marca Vial con Pintura en Frío. Señal Vertical de Transito tipo 1 con lamina 710.1 retrorreflectiva tipo III (75 x 75 ) cm 730.1 Defensa Metálica. 740.1 Captafaros. 7 IMPACTO AMBIENTAL 802.3 Poda de la Parte Aérea de Arboles Tipo III Protección de Taludes con Hidrosiembra 810.3 Controlada. 820.1 Plantación de Árboles (Tipo Paisajístico) Transporte de Materiales Provenientes de la Excavación de la Explanación, Canales y Préstamos para distancias mayores de mil metros (1.000 m) Medidos a partir de cien 900.2 metros (100 m).
COSTO DIRECTO($) 456.850
COSTOS INDIRECTOS ($) 141.395
PRECIO UNITARIO ($) 598.246
PRECIO TOTAL ($) 4.187.720
20.545 20.545 534.003 1.447 28.744 370.648
6.163 6.163 165.274 448 8.896 114.716
26.708 26.708 699.277 1.895 37.640 485.363
278.467.369 278.467.369 25.345.696 3.724.473 489.319 6.309.724
20,00 1.000,00
120.608 12.556 74.674 30.409 3.937
37.328 3.886 23.112 9.412 1.218
157.936 16.443 97.785 39.820 5.155
13.424.560 1.397.621 13.096.327 796.407 5.154.959
130,00 355,51
39.381 947
12.189 293
51.570 1.240
6.704.107 440.854
6.320.562
1.956.019
8.276.581
1.024.653.31 0
CANTIDA UNIDADES D 7,00 m m2
10.426,32
m m2
1.965,00 13,00 13,00
UNIDAD m UNIDAD UNIDAD m2 UNIDAD
85,00 85,00
m3/km
TOTAL
Fuente: Elaboración propia
64
Tabla 32 Desmonte y limpieza en bosque DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 200.1
DESCRIPCIÓN DESMONTE Y LIMPIEZA EN BOSQUE
GRUPO DE AJUST E
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD Ha
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN Buldozer, Potencia al volante de 140 HP, motor de 2200 RPM, longitud d Cargador : Potencia en el volante 125 hp, Clasificación de RPM del motor Motosierra, 93.6 cm3 - 7.1 HP, 45-90 cm - 7.9 kg
TIPO
TARIFA/HORA $ 214.200,00 $ 149.929,36 $ 6.250,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
RENDIMIENTO 0,150 0,150 0,150
Vr. UNITARIO $ 1.428.000,00 $ 999.529,07 $ 41.666,67
5% SUBTOTAL $
7.582,09 2.476.777,82
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES MATERIAL Transporte de material desmontado
UNIDAD tkm
CANTIDAD (1) 35,00
DISTANCI A (2) 1,00
(1) * (2) 35,00 $
TARIFA
Vr. UNITARIO 983,54 $
34.423,90
SUBTOTAL $
34.423,90
IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (4)
PRESTACI JORNAL ONES (%) TOTAL $ 98.362,27 185 $ 181.970,20 JORNAL
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO 1,20
151.641,83
SUBTOTAL $
151.641,83
TOTAL COSTO DIRECTO $
2.662.843,56
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 585.825,58 79.885,31 133.142,18 158.439,19 SUBTOTAL $
824.150,08
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
3.486.994
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
65
Tabla 33 Desmonte y limpieza en zonas no boscosas DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 200.2
GRUPO DE AJUST E
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN DESMONTE Y LIMPIEZA EN ZONAS NO BOSCOSAS
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD Ha
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
ARIFA/HOR
Guadañadora, Cilindraje 41.5 cm3, Longitud del mango 1450 mm, Pes Motosierra, 93.6 cm3 - 7.1 HP, 45-90 cm - 7.9 kg
RENDIMIENTO
$ 3.780,00 $ 6.250,00
Vr. UNITARIO
0,360 $ 10.500,00 0,103 $ 60.679,61
HERRAMIENTA MENOR (%)
5%
SUBTOTAL $
1.579,60 72.759,21
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES
UNIDA MATERIAL Transporte de material desmontado
tkm
CANTIDAD (1) 50,00
DISTANCI A (2) 1,00
TARIFA
(1) * (2) 50,00
$
Vr. UNITARIO
946,97
$ 47.348,48
SUBTOTAL $ $ 47.348,48 IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (2)
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
2,88
31.592,05
SUBTOTAL $
31.592,05
TOTAL COSTO DIRECTO $
151.699,75
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 33.373,94 4.550,99 7.584,99 9.026,13
SUBTOTAL $
46.951,07
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
198.651
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
66
Tabla 34 Demolición de edificaciones DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 201.1
DESCRIPCIÓN DEMOLICIÓN DE EDIFICACIONES
GRUPO DE AJUSTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD gl
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Cargador : Potencia en el volante 125 hp, Clasificación de RPM del motor Compresor 120 HP, con martillo. Equipo de oxicorte, Capacidad de corte: hasta 6´´ (152mm)
RENDIMIENTO
$ 149.929,36 $ 83.787,46 $ 12.429,94
Vr. UNITARIO
2,375 $ 63.12 8,15 2,375 $ 35.27 8,93 2,375 $ 5.233,66
HERRAMIENTA MENOR (%)
10%
1.197,17 104.837,91
SUBTOTAL $ II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES
UNIDAD MATERIAL Transporte de material de demolición
m3k
CANTIDAD (1) 1,00
DISTANCI A (2) 1,00
TARIFA
(1) * (2) 1,00
$
Vr. UNITARIO
946,97
$
946,97
SUBTOTAL $ $
946,97
IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (3) Oficial
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 73.771,70 $ 49.181,13
185 185
$ 136.477,65 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
19,00 19,00
7.183,03 4.788,69
SUBTOTAL $
11.971,72
TOTAL COSTO DIRECTO $
117.757
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 25.906,45 3.532,70 5.887,83 7.006,52
SUBTOTAL $
36.445,67
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
154.202,28
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
67
Tabla 35 Demolición de estructuras DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 201.6
DESCRIPCIÓN DEMOLICIÓN DE ESTRUCTURAS
GRUPO DE AJUSTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD UNIDAD
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCI N
TIPO
TARIFA/HORA
Retroexcavadora sobre oruga, potencia 138 HP, balde de 1,5 m3 . Compresor 120 HP, con martillo. Equipo de oxicorte, Capacidad de corte: hasta 6´´ (152mm)
RENDIMIENTO
$ 190.000,00 $ 83.787,46 $ 12.429,94
Vr. UNITARIO
2,500 $ 76.00 0,00 2,500 $ 33.51 4,98 2,500 $ 4.971,98
HERRAMIENTA MENOR (%)
2%
227,46 114.714,42
SUBTOTAL $ II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES
UNIDAD MATERIAL Transporte de material de demolición
m3k
CANTIDAD DISTANCI (1) A (2) 1,00
1,00
TARIFA
(1) * (2) 1,00
$
Vr. UNITARIO
946,97
$
946,97
SUBTOTAL $ $
946,97
IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (3) Oficial
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 73.771,70 $ 49.181,13
185 185
$ 136.477,65 $ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
20,00 20,00
6.823,88 4.549,25
SUBTOTAL $
11.373,14
TOTAL COSTO DIRECTO $
127.034,53
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 27.947,60 3.811,04 6.351,73 7.558,55
SUBTOTAL $
39.317,19
Precio Unitario Total Aprox imado al Peso $
166.352
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017. 68
Tabla 36 Demolición de pavimentos rígidos DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 201.8
DESCRIPCIÓN DEMOLICIÓN DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
GRUPO DE AJUSTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m2
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Cargador : Potencia en el volante 125 hp, Clasificación de RPM de l motor Compresor 120 HP, con martillo.
$ 149.929,36 $ 83.787,46
22,000 $ 6.814,97 22,000 $ 3.808,52
HERRAMIENTA MENOR (%)
2%
20,68 10.644,17
SUBTOTAL $ II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES
UNIDAD MATERIAL Transporte de material de demolición
CANTIDAD (1)
m3k
0,42
DISTANCI A (2) 1,00
TARIFA
(1) * (2) 0,42 $
946,97
Vr. UNITARIO $
397,73
SUBTOTAL $ $
397,73
IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (2) Oficial
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13 $ 49.181,13
185 185
$ 90.985,10 $ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
176,00 176,00
516,96 516,96
SUBTOTAL $
1.033,92
TOTAL COSTO DIRECTO $
12.075,82
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 2.656,68 362,27 603,79 718,51
SUBTOTAL $
3.737,47
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
15.813
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
69
Tabla 37 Demolición de pisos y andenes de concreto DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 201.9
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m2
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
DESCRIPCIÓN DEMOLICIÓN DE PISOS Y ANDENES DE CONCRETO
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Cargador : Potencia en el volante 125 hp, Clasificación de RPM de l motor Compresor 120 HP, con martillo.
$ 149.929,36 $ 83.787,46
22,000 $ 6.814,97 22,000 $ 3.808,52
HERRAMIENTA MENOR (%)
2%
20,68 10.644,17
SUBTOTAL $ II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL Transporte de material de demolición
CANTIDAD (1)
m3k
0,21
DISTANCI A (2) 1,00
TARIFA
(1) * (2) 0,21 $
946,97
Vr. UNITARIO $
198,86
SUBTOTAL $ $
198,86
IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (2) Oficial
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13 $ 49.181,13
185 185
$ 90.985,10 $ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
176,00 176,00
516,96 516,96
SUBTOTAL $
1.033,92
TOTAL COSTO DIRECTO $
11.876,96
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 2.612,93 356,31 593,85 706,68
SUBTOTAL $
3.675,92
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
15.553
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
70
Tabla 38 Remoción de cercas de alambre ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 201.16
DESCRIPCIÓN REMOCIÓN DE CERCAS DE ALAMBRE
GRUPO DE AJUSTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCI N
TIPO
TARIFA/HORA RENDIMIENTO Vr. UNITARIO
HERRAMIENTA MENOR (%)
10%
SUBTOTAL $
121,31 121,31
II. MATERIALES DESCRIPCI N
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT. Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (4)
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 98.362,27
185
$ 181.970,19
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
150,00
1.213,13
SUBTOTAL $
1.213,13
TOTAL COSTO DIRECTO $
1.334,45
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 293,58 40,03 66,72 79,40
SUBTOTAL $ Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
413,01 1.747
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
71
Tabla 39 Traslado de postes DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 201.17
DESCRIPCIÓN
GRUPO DE AJUSTE
TRANSLADO DE POSTES
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD UNIDAD
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Retroexcavadora A25C
RENDIMIENTO
$ 161.750,00
Vr. UNITARIO
3,0 00 $ 5 3.9 16 ,6 7
HERRAMIENTA MENOR (%)
1%
SUBTOTAL $
75,82 53.992,49
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
SUBTOTAL $
Vr. UNITARIO
0,00
III. TRANSPORTES UNIDAD MATERIAL Trasporte de material Remoción de Postes
CANTIDAD (1)
m3k
1,70
DISTANCI A (2) 1,00
TARIFA
(1) * (2) 1,70
$
Vr. UNITARIO
946,97
$ 1.609,85
SUBTOTAL $ $ 1.609,85 IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (4)
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 98.362,27
185
$ 181.970,19
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
24,00
7.582,09
SUBTOTAL $
7.582,09
TOTAL COSTO DIRECTO $
63.184,43
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 13.900,57 1.895,53 3.159,22 3.759,47
SUBTOTAL $
19.555,58
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
82.740
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
72
Tabla 40 Trasplante de árboles tipo I traslado corto DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 203.1
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN TRANSPLANTE DE ARBOLES TIPO I TRASLADO CORTO
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD UNIDAD
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Camabaja Grúa (capacidad 15 ton)
RENDIMIENTO
$ 214.200,00 $ 155.150,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
Vr. UNITARIO
0,625 0,625
######### #########
SUBTOTAL $
2.274,63 #########
5%
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Costal de fibra o fique Cicatrizante (para remoción de especies vegetales) Nutrientes (para remoción de especies vegetales) (dap, triple 15 o similar) (ítem 201.9) Tierra abonada
u kg kg m3
CANTIDAD 10,000 1,000 1,000 2,000
PRECIO UNIT. 600,00 12970,00 1690,00 37549,53
Vr. UNITARIO $ 6.000,00 $12.970,00 $ 1.690,00 $ 75.099,06
SUBTOTAL $ $ 95.759,06 III. TRANSPORTES
UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (5)
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 122.952,83
185
$ 227.462,74
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
5,0 0 $ 45 .4 92 ,55
SUBTOTAL $
45.492,55
TOTAL COSTO DIRECTO $
734.486,24
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 161.586,97 22.034,59 36.724,31 43.701,93
SUBTOTAL $ 227.323,49 Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
961.810
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
73
Tabla 41 excavación sin clasificar de la explanación y canales DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 210.1.1
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN EXCAVACIÓN SIN CLASIFICAR DE LA EXPLANACIÓN Y CANALES
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m3
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Retroexcavadora sobre oruga, potencia 138 HP, balde de 1,5 m3. Buldozer, Potencia al volante de 140 HP, motor de 2200 RPM, longitud d
$ 190.000,00 $ 214.200,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
RENDIMIENTO Vr. UNITARIO 66,000 $ 2.878,79 100,000 $ 2.142,00
1%
0,86
SUBTOTAL $ $ 5.021,65 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Derechos de explotación y/o disposición de materiales
m3
CANTIDAD 1,000
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
4050,00 $ 4.050,00
SUBTOTAL $ $ 4.050,00 III. TRANSPORTES
UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 24.590,57
185
$ 45.492,55
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
528,00 $
86,16
SUBTOTAL $
86,16
TOTAL COSTO DIRECTO $
9.157,81
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 2.014,72 274,73 457,89 544,89
SUBTOTAL $
2.834,34
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
11.992
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017. 74
Tabla 42 Remoción de derrumbes DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 211.1
DESCRIPCIÓN REMOCIÓN DE DERRUMBES
GRUPO DE AJUSTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m3
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Cargador : Potencia en el volante 110 hp, Clasificación de RPM del motor Buldozer, Potencia al volante de 140 HP, motor de 2200 RPM, longitud d
$ 166.600,00 $ 214.200,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
66,000 $ 2.524,24 100,000 $ 2.142,00
1%
1,72
SUBTOTAL $ $ 4.667,97 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Disposición de material de derrumbe
m3
CANTIDAD 1,000
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
2170,00 $ 2.170,00
SUBTOTAL $ $ 2.170,00 III. TRANSPORTES
UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (2)
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
528,00 $
172,32
SUBTOTAL $
172,32
TOTAL COSTO DIRECTO $
7.010,29
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 1.542,26 210,31 350,51 417,11
SUBTOTAL $
2.169,68
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
9.180
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017. 75
Tabla 43 Terraplenes DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 220.1
DESCRIPCIÓN
GRUPO DE AJUSTE
TERRAPLENES
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m3
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Buldozer, Potencia al volante de 140 HP, motor de 2200 RPM, longitud d
$ 214.200,00
50,00 $ 4.284,00
Carrotanque de agua(1000 Galones)
$ 44.823,02
50,00 $
Motoniveladora potencia 215 HP, ancho de cuchilla 4,27 m, peso 18 ton.
$ 161.844,80
50,00 $ 3.236,90
Vibrocomp atador, potencia 153 HP, peso 10 Ton.
$ 142.800,00
50,00 $ 2.856,00
896,46
SUBTOTAL $ $ 11.273,36 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Oficial Obrero
PRESTACI JORNAL ONES (%) TOTAL $ 49.181,13 185 $ 90.985,10 $ 24.590,57 185 $ 45.492,55 JORNAL
Vr. UNITARIO 400,00 $ 227,46 400,00 $ 113,73
RENDIMIENTO
SUBTOTAL $
341,19
TOTAL COSTO DIRECTO $
11.614,55
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 2.555,20 348,44 580,73 691,07 SUBTOTAL $
3.594,70
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
15.209
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017. 76
Tabla 44 Mejoramiento de la subrasante con adición de materiales DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 230.1
GRUPO DE AJUST E
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE CON ADICION DE MATERIALES
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m2
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Buldozer, Potencia al volante de 140 HP, motor de 2200 RPM, longitud d
$ 214.200,00
400,000 $
535,50
Carrotanque de agua(1000 Galones) Motoniveladora potencia 215 HP, ancho de cuchilla 4,27 m, peso 18 ton. Vibrocomp atador, potencia 153 HP, peso 10 Ton.
$ 44.823,02 $ 161.844,80 $ 142.800,00
200,000 $ 200,000 $ 200,000 $
224,12 809,22 714,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
2%
2,27
SUBTOTAL $ $ 2.285,11 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Oficial Obrero (2)
PRESTACI JORNAL ONES (%) TOTAL $ 49.181,13 185 $ 90.985,10 $ 49.181,13 185 $ 90.985,10 JORNAL
Vr. UNITARIO 1.600,00 $ 56,87 1600,00 $ 56,87
RENDIMIENTO
SUBTOTAL $
113,73
TOTAL COSTO DIRECTO $
2.398,85
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 527,75 71,97 119,94 142,73 SUBTOTAL $
742,44
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
3.141
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
77
Tabla 45 Conformación de la calzada existente DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 310.1
GRUPO DE AJUST E
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN CONFORMACIÓN DE LA CALZADA EXISTENTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m2
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA RENDIMIENTO Vr. UNITARIO
Carrotanque de agua(1000 Galones)
$ 44.823,02
600,000 $
74,71
Motoniveladora potencia 215 HP, ancho de cuchilla 4,27 m, peso 18 ton. Vibrocompatador, potencia 153 HP, peso 10 Ton.
$ 161.844,80 $ 142.800,00
600,000 $ 600,000 $
269,74 238,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
1%
0,38
SUBTOTAL $ $
582,83
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD lt
Agua
CANTIDAD 3,000
PRECIO UNIT. Vr. UNITARIO 65,00 € $ 195,00
SUBTOTAL $ $
195,00
III. TRANSPORTES UNIDAD MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
Oficial Obrero (2)
PRESTACI JORNAL ONES (%) TOTAL $ 49.181,13 185 $ 90.985,10 $ 49.181,13 185 $ 90.985,10 JORNAL
Vr. UNITARIO 4.800,00 $ 18,96 4800,00 $ 18,96
RENDIMIENTO
SUBTOTAL $
37,91
TOTAL COSTO DIRECTO $
815,74
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADMINIST RACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 179,46 24,47 40,79 48,54 SUBTOTAL $
252,47
Precio Unitario To tal Aproximado al Peso $
1.068
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
78
Tabla 46 Subbase Granular SUBBASE GRANULAR M3 115.900,00
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA TOTAL TOTAL
22% 3% 5%
25.498,00 3.477,00 5.795,00
6.896,05 35.871,05 151.771,05
Fuente: Elabracion Propia Tabla 47 Base Granular BASE GRANULAR M3 118.700,00
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA TOTAL TOTAL
22% 3% 5%
26.114,00 3.561,00 5.935,00
7.062,65 36.737,65 155.437,65
Fuente: Elabracion Propia Tabla 48 Riego imprimación RIEGO IMPRIMACION M3 2.600,00
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA TOTAL TOTAL
22% 3% 5%
572,00 78,00 130,00
154,70 804,70 3.404,70
Fuente: Elabracion Propia
79
Tabla 49 Carpeta Asfáltica CARPETA ASFALTICA M3 504.000,00 ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 110.880,00 3%
15.120,00
5%
25.200,00
29.988,00 155.988,00 659.988,00
TOTAL TOTAL
Fuente: Elabracion Propia
Tabla 50 Concreto para Cunetas CONCRETO PARA CUNETAS M3 580000
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA TOTAL TOTAL
22% 127.600,00 3% 17.400,00 5% 29.000,00
34.510,00 179.510,00 759.510,00
Fuente: Elabracion Propia
80
Tabla 51 Tubería de concreto reforzado 21 Mpa de 900 mm de diámetro interior DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 661.1
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN Tubería de Concreto Reforzado 21 Mpa de 900 mm de diametro interior
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Retroexcavadora A25C
RENDIMIENTO
$ 161.750,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
Vr. UNITARIO
3 ,00 0 $ 5 3.9 16,6 7
10%
1.137,31
SUBTOTAL $ $ 55.053,98 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Mortero 1:3 Para Anillos Material para solado y atraque Tubo concreto ref orzado 900mm (tipo 1)
m3 m3 m
CANTIDAD 0,020 0,460 1,000
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
$ 6.321,44 33.651,00 € $ 15.479,46 368.186,00 € ######### 316.072,00 €
SUBTOTAL $ ######### III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL Transporte de Tubería de Concreto Reforzado Transporte de Material de Solado y Atraque Tubería de Concret
CANTIDAD DISTANCI (1) A (2)
kgk m3k
0,28 0,46
1,00 1,00
(1) * (2) 0,28 $ 0,46 $
TARIFA
Vr. UNITARIO 3,00 $ 946,97 $
0,84 435,61
SUBTOTAL $ $
436,45
IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero (4) Oficial
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 98.362,27 $ 49.181,13
185 185
$ 181.970,19 $ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
24,00 $ 7.582,09 24,00 $ 3.791,05
SUBTOTAL $
11.373,14
TOTAL COSTO DIRECTO $
456.850,46
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 100.507,10 13.705,51 22.842,52 27.182,60
SUBTOTAL $ 141.395,22 Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
598.246
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017. 81
Tabla 52 Impermeabilización de estructuras DATOS E SPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM
DESCRIPCIÓN Impermeabilización de Estructuras.
690.1.2
GRUPO DE AJUSTE
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD
CANTIDAD
m2
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA RENDIMIENTO Vr. UNITARIO
HERRAMIENTA MENOR (%)
5%
454,93
SUBTOTAL $ $
454,93
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Imprimante y puente de adherencia
kg
Láminas impermeabilizantes
m2
CANTIDAD 0,20 1,050
PRECIO UNIT. Vr. UNITARIO # ## ## ## ## $ 7 .9 92 ,4 7 2.856,00 € $ 2.998,80
SUBTOTAL $ $ 10.991,27 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCIA (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Oficial Obrero (2)
JORNAL
PRESTACIO NES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
RENDIMIENTO Vr. UNITARIO 20,00 20,00
$ 4.549,25 $ 4.549,25
SUBTOTAL $
9.098,51
TOTAL COSTO DIRECTO $
20.544,70
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 4.519,84 616,34 1.027,24 1.222,41
SUBTOTAL $
6.163,41
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
26.708
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
82
Tabla 53 línea de demarcación con pintura en frio DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 700.1
GRUPO DE AJUST E
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN Lín ea de Demarcación con Pintura en Frío.
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Camioneta D-300
$ 44.000,00
1500,000 $
29,33
Vehículo delineador
$ 92.100,00
1500,000 $
61,40
HERRAMIENTA MENOR (%)
1%
0,19
SUBTOTAL $ $
90,92
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
Esferas reflectivas
kg
0,046
$ 4.522,00
$
208,01
Pintura acrílica pura para tráfico
gal
0,014
$ 79.800,00
$ 1.117,20
Disolvente para pintura Trafico (acrílico)
gal
0,00043
$ 28.690,88
$
12,34
SUBTOTAL $ $ 1.337,55 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 73.771,70
185
$ 136.477,65
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
12.000,00 Obrero (3)
$
11,37
$
7,58
12.000,00 Oficial
$ 49.181,13
185
$
90.985,10
SUBTOTAL $
18,96
TOTAL COSTO DIRECTO $
1.447,43
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADM INISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 318,43 43,42 72,37 86,12 SUBTOTAL $
447,98
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
1.895
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
83
Tabla 54 Marca vial con pintura en frio DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 700.3
DESCRIPCIÓN Marca Vial con Pintura en Frío.
GRUPO DE AJUST E
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m2
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
Equipo de pintura (Compresor), Presión máxima de trabajo 3300 psi.
$ 13.431,20
6,100 $ 2.201,84
Camioneta D-300
$ 44.000,00
6,100 $ 7.213,11
HERRAMIENTA MENOR (%)
1%
65,26
SUBTOTAL $ $ 9.480,21 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
Esferas reflectivas
kg
0,382
4.522,00 € $ 1.727,40
Disolvente para pintura Trafico (acrílico)
gal
0,050
28.690,88 €
$ 1.434,54
Pintura acrí lica pura para tráf ic o
gal
0,120
79.800,00 €
$ 9.576,00
SUBTOTAL $ $ 12.737,95 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 122.952,83
185
##########
RENDIMIENTO
Obrero (5)
Vr. UNITARIO
48,80 $ 4.661,12 48,80
Oficial
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
$ 1.864,45
SUBTOTAL $
6.525,57
TOTAL COSTO DIRECTO $
28.743,73
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADMINIST RACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 6.323,62 862,31 1.437,19 1.710,25 SUBTOTAL $
8.896,18
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
37.640
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
84
Tabla 55 Señal vertical de transito tipo 1 con lamina retroreflectiva tipo III (75x75) cm DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 710.1
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN Señ al Ver tic al de Tr an sito tip o 1 co n lamin a r etr or reflec tiv a tip o III (75 x 75 ) c m
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Camioneta D-300
RENDIMIENTO
$ 44.000,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
Vr. UNITARIO
3 ,7 50 $ 1 1.7 33 ,3 3
1%
75,82
SUBTOTAL $ $ 11.809,15 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Poste en angulo de 2*2*1/4 de 3,5m para señal
u
1,000
Señal (grupo 1). Tablero en lámina galvanizada de 75cm*75cm, calibre 16, reflectivo tip
u
1,000
250.000,00 €
Concreto Resistencia 14 (Mpa)
m3
0,030
418.000,00 €
Vr. UNITARIO
88.716,64 € $ 88.716,64
SUBTOTAL $
######### $ 12.540,00
#########
III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Oficial Obrero (3)
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13 $ 73.771,70
185 185
$ 90.985,10 ##########
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
30,00 $ 3.032,84 30,00 $ 4.549,25
SUBTOTAL $
7.582,09
TOTAL COSTO DIRECTO $
370.647,88
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 81.542,53 11.119,44 18.532,39 22.053,55
SUBTOTAL $ 114.715,52 Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
485.363
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
85
Tabla 56 Defensa metálica DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 730.1
DESCRIPCIÓN
GRUPO DE AJUSTE
Defensa Metálica.
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD
CANTIDAD
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
m
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
Camión 350
$
55.000,00
HERRAMIENTA MENOR (%)
6,250 $
5%
8.800,00
272,96
SUBTOTAL $ $
9.072,96
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
Postes para defensa metálica (1,80m)
u
0,250
133.910,00 €
$
33.477,50
Defensa Metálica De 4,13 M Galvanizada
u
0,242
299.831,00 €
$
72.598,31
SUBTOTAL $ $ 106.075,81 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
JORNAL
PRESTAC IONES (%)
JORNAL TOTAL
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
50,00 Obrero (4)
$ 98.362,27
185
$ 181.970,19
$
3.639,40
$
1.819,70
50,00 Oficial
$ 49.181,13
185
$
90.985,10
SUBTOTAL $
5.459,11
TOTAL COSTO DIRECTO $
120.607,87
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 26.533,73 3.618,24 6.030,39 7.176,17
SUBTOTAL $ Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
37.328,13 157.936
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
86
Tabla 57 Captafaros DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 740.1
DESCRIPCIÓN
GRUPO DE AJUST E
Captafaros.
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD UNIDAD
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
HERRAMIENTA MENOR (%)
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
1%
6,50
SUBTOTAL $ $
6,50
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Captafaro, Incluye Tornillos
u
CANTIDAD 1,000
PRECIO UNIT. 11.900,00 €
Vr. UNITARIO $ 11.900,00
SUBTOTAL $ $ 11.900,00 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 24.590,57
185
$ 45.492,55
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
70,00 Obrero
$
649,89
SUBTOTAL $
649,89
TOTAL COSTO DIRECTO $
12.556,39
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 2.762,41 376,69 627,82 747,11 SUBTOTAL $
3.886,20
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
16.443
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
87
Tabla 58 Poda de la parte Aérea de árboles tipo III DATOS ESPECÍFICOS ITEM
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN Poda de la Parte Aerea de Arboles Tipo III
ITEM 802.3
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD UNIDAD
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
HERRAMIENTA MENOR (%)
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
15%
2.274,63
SUBTOTAL $ $ 2.274,63 II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
C ic atr izante (p ara re mo ció n d e e sp ec ie s ve ge tale s)
kg
CANTIDAD 1 ,0 00
PRECIO UNIT. 12.970,00 €
Vr. UNITARIO $ 12.970,00
SUBTOTAL $ $ 12.970,00 III. TRANSPORTES UNIDA
MATERIAL
CANTIDAD DISTANCIA (2) (1)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
JORNAL
PRESTACION ES (%)
JORNAL TOTAL
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
12,00 Oficial
$
7.582,09
$
7.582,09
12,00 Obrero (2)
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
SUBTOTAL $
15.164,18
TOTAL COSTO DIRECTO $
30.408,81
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje
Descripción ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
22% 3% 5%
Valor Total 6.689,94 912,26 1.520,44 1.809,32
SUBTOTAL $
9.411,53
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
39.820
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
88
Tabla 59 Protección de taludes con Hidrosiembra controlada DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 810.3
GRUPO DE AJ UST E
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN Pro tec ció n d e T alu d es co n Hidr o siem b r a Co ntro lada.
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m2
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
T IPO
T ARIFA/HORA
RENDIM IENTO
Vr. UNITARIO
Máquina hidrosembradora
$ 28.600,00
350,000 $
81,71
Camioneta D-300
$ 44.000,00
350,000 $
125,71
HERRAMIENTA MENOR (%)
5%
4,06
SUBTOTAL $ $
211,49
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT .
Costal de fibra o fique
m2
1,000
$
Mulch Orgánico
kg
0,400
$ 2.800,00
$ 1.120,00
lt
5,000
$
$
kg
0,050
$ 26.377,18
Agua Semillas para empradizar
880,00
Vr. UNITARIO
65,00
$
880,00
325,00
$ 1.318,86
SUBTOTAL $ $ 3.643,86 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTIDAD (1)
DISTANCI A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA T RAB AJ ADOR
Obrero (3) Oficial
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
$ 73.771,70
185
##########
$ 49.181,13
185
$ 90.985,10
RENDIM IENTO
2.800,00 2.800,00
Vr. UNITARIO
$
48,74
$
32,49
SUBTOTAL $
81,24
TOTAL COSTO DIRECTO $
3.936,59
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Desc rip ció n ADM INIST RACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valo r T o tal 866,05 118,10 196,83 234,23 SUBTOTAL $
1.218,37
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
5.155
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017.
89
Tabla 60 Plantación de árboles (tipo paisajistico) DATOS ESPECÍFICOS ITEM ITEM 820.1
GRUPO DE AJUSTE
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN Plantación de Árboles (Tipo Paisajístico)
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD UNIDAD
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
TARIFA/HORA
HERRAMIENTA MENOR (%)
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
5%
227,46
SUBTOTAL $ $
227,46
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
Tierra abonada
m3
Árbol de 1.2 m (Paisajístico)
u
CANTIDAD 0,50 1,00
PRECIO UNIT.
Vr. UNITARIO
37.549,53 €
$ 18.774,77
15.830,00 €
$ 15.830,00
SUBTOTAL $ $ 34.604,77 III. TRANSPORTES UNIDAD
MATERIAL
CANTID DISTANCI AD (1) A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR Obrero
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
######
185
$ 45.492,55
RENDIMIENTO 10,00
Vr. UNITARIO $ 4.549,25
SUBTOTAL $
4.549,25
TOTAL COSTO DIRECTO $
39.381,48
V. COSTOS INDIRECTOS Descripción
Porcentaje 22% 3% 5%
ADMINISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 8.663,93 1.181,44 1.969,07 2.343,20 SUBTOTAL $
12.188,57
Precio Unitario Total Aproximado al Peso $
51.570
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017. 90
Tabla 61 Transporte de materiales provenientes de la excavación de la explanación DATOS ESPECÍFICOS ITEM
DESCRIPCIÓN
ITEM 900.2
DESCRIPCIÓN
GRUPO DE AJUST E ,
UNIDAD
CANTIDAD
UNIDAD m3/km
CANTIDAD
I. EQUIPO DESCRIPCIÓN
TIPO
Volqueta 6 m3
ARIFA/HORA RENDIMIENTO Vr. UNITA RIO $ 62.500,00 66,00 $ 946,97
SUBTOTAL $
946,97
II. MATERIALES DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT. Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ III. TRANSPORTES UNIDAD MATERIAL
CANTID DISTANCI AD (1) A (2)
(1) * (2)
TARIFA
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ IV. MANO DE OBRA TRABAJADOR
JORNAL
PRESTACI ONES (%)
JORNAL TOTAL
RENDIMIENTO
Vr. UNITARIO
SUBTOTAL $ TOTAL COSTO DIRECTO $
946,97
V. COSTOS INDIRECTOS Porcentaje 22% 3% 5%
Descripción ADM INISTRACION IMPREVISTOS UTILIDAD UTILIDAD CON IVA
Valor Total 208,33 28,41 47,35 56,34 SUBTOTAL $
293,09
Precio Unitario Total Aprox imado al Peso $
1.240
Fuente: Instituto Nacional de Vías. Análisis de precios unitarios Boyacá. 2017
91
11.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Se establece una longitud para la espiral correspondiente a 20 metros de acuerdo a los 3 criterios (dinámico, geométrico y estético) que se proponen en el manual de diseño geométrico de carreteras invias; con base a esto se procede a calcular los elementos de las curvas establecidas en el eje definitivo así obteniendo una correcta materialización del eje cumpliendo con los parámetros establecidos para el diseño de una vía. El diseño de la cartera de peraltes es importante puesto que en este, se especifican las sobreelevaciones que tiene los bordes de la vía, que brindan una transición cómoda a los conductores a la hora de maniobrar sobre una curva. En la primera curva, la longitud donde el peralte máximo se mantiene es nueve decimos de la longitud de la curva debido a que la curva tiene un ángulo de deflexión alto y se busca que prime la comodidad del conductor a la hora del desarrollo de una maniobra de giro. El peralte en esta curva cumple con las especificaciones de transición mínima especificadas en el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2008. En la segunda curva los cálculos de transición de peralte de la curva no presentan ninguna discrepancia con las especificaciones del Instituto Nacional de Vías (MDGC-2008). En la curva número tres el radio de la curva sobrepasa el calculado según la norma puesto que se debe garantizar que en la maniobra de giro no se genere un cambio brusco en la velocidad de operación y se garantice la distancia de visibilidad para maniobrar ante cualquier obstáculo inmóvil. El bombeo y el peralte de la vía en proyección esta susceptible de modificaciones según sea el caso en que el estudio hidrológico amerite tales modificaciones. En Colombia las el diseño de vías de diferente orden está limitado a especificaciones de diseño del Manual de diseño Geométrico de Carreteras 2008, estas condiciones en muchas ocasiones no se cumplen debido a las condiciones topográficas tan variables en el territorio colombiano, en este diseño no se cumple con las especificaciones pero siempre se ha buscado generar condiciones de comodidad a los usuarios de la vía. Teniendo en cuenta lo establecido en la normativa vigente para el diseño de una vía terciaria se diseñó cuatro parábolas utilizando los criterios de seguridad, operación, drenaje y distancias de visibilidad de parada, estas distancias dependen de la pendiente de entrada, de salida y de si la curva es cóncava o convexa.
92
De lo anterior se infiere que los resultados del diseño vertical arrojan que habrá movimiento de tierras significativo en la curva número 1, ya que es necesario garantizar que las pendientes máximas y mínimas cumplan, ya que estas varían de acuerdo a la velocidad de diseño de la vía y la categoría de la misma; siendo el movimiento de tierras una medida secundaria ya que se debe tener como prioridad la comodidad y la seguridad del usuario de la vialidad. Para calcular las áreas y los volúmenes en movimiento de tierras se utiliza el método de la Regla de las Cruces para secciones en corte y terraplén, cuya área se obtiene tomando la mitad de la suma de los productos de los términos de lo quebrados y restando la mitad de la suma de los productos de los términos de los quebrados que se indica con la línea interrumpida. Para las secciones transversales compuestas se realiza un acotado en diferentes puntos del perfil con el fin de calcular las áreas teniendo la mayor aproximación posible. Para la construcción de una vía terciaria en terreno montañoso se realizaron diferentes procedimientos y estudios los cuales tienen como objeto garantizar factores de seguridad, comodidad, funcionamiento entre otros, y a partir de eso se eligió la mejor opción, la cual corresponde a un tramo con longitud de 655.340 metros, donde se estima un costo de $1024’ .653.310,1 para su diseño teniendo en cuenta los diferentes costos que genera correspondientes a movimiento de tierras, estructura de pavimento y costos totales (directos e indirectos).
93
12.
CONCLUSIONES
El corredor vial diseñado debió acomodarse al terreno que para el caso es montañoso se seleccionó y elaboró todos los cálculos y diseños para una velocidad del tramo de 30 KPH, también teniendo en cuenta las edificaciones aledañas al corredor. El manejo correcto de los criterios de diseño establecidos en el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del Instituto Nacional de Vías de Colombia, nos permite obtener un trazado seguro, cómodo y confiable para el conductor y peatones que utilizaran este corredor vial. Con la cartera de chaflanes obtenida en campo se pudo comparar con los datos arrojados por Civil 3D, permitiéndonos realizar una verificación de los datos para así confiar en estos datos. Además con la obtención de la curva masa del trayecto se realizaron cálculos de compensación para disminuir los costos de acarreo de material, además el diseño se ajusta de muy buena manera a la topografía de la zona por lo que el material que sobra o que hay que acarrear es muy bajo. Al contar ya con los diseños definitivos del trazado del corredor vial se puede realizar una propuesta económica completa y dispendiosa que posteriormente nos permitirá realizar la correcta ejecución del proyecto evitando posibles sobrecostos de construcción. La mayoría de los costos de la construcción de tramo están asociados a la pavimentación del mismo, seguido por los costos de las de estabilización de taludes y obras de drenaje, además los costos para movimiento de tierras, señalización, impacto ambiental y operaciones preliminares fueron tenidos en cuenta aunque estos son valores de menor cuantía. Para la construcción del tramo presentado en los diseños definitivos se elaboró un presupuesto en el cual se tiene que para la ejecución de proyecto su costo será de mil veinticuatro millones seiscientos cincuenta y tres mil trescientos diez pesos ($1.024´653.310).
94
13.
BIBLIOGRAFÍA
AGUDELO, John. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS, ajustado al manual Colombiano, UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – SEDE MEDELLÍN, MEDELLÍN 2002. INSTITUTO NACIONAL DEL INVIAS. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras, Republica de Colombia, Subdirección de apoyo técnico, 2008. CÁRDENAS, James. Diseño Geométrico de Carreteras, ECOE ediciones. Primera edición: Bogotá, D.C, 2016.
95
14.
ANEXOS
Ilustración 7 Plano de diseño horizontal, especificaciones de curvas y sección transversal típica
Fuente: Elaboración propia
96
Ilustración 8 Perfil Longitudinal y Diagrama de
Fuente: Elaboración propia
97
Ilustración 9 Secciones transversales
Fuente: Elaboración propia
98
