Topografia y Caminos

CAMINOS

Ing. BENJAMIN TORRES TAFUR

PRIMERA UNIDAD EL TRANSPORTE, PARÁMETROS y DISEÑO GEOMETRICO 1.00 1.00 EL TRAN TRANSP SPOR ORTE TE.. La vida en la actividad histórica del hombre se presenta como un continuo viajar como un deseo infatigable de ir a un sitio a otro a fin de alcanzar una meta; y para cumplir con esta actividad el hombre ha tenido que alta mar dificultades y vencer muchos tropiezos. Es así como el hombre depende cada ves más del transporte, construyendo para sus viajes: los caminos, puertos, aeropuertos y para su meta o descanso las viviendas, edificios, pueblos y ciudades. Para el caso del transporte terrestre se han dotado de condiciones especiales que se traducen en la resistencia y permanencia frente a los agentes destructivos que son el transito y el clima. Los diferentes medios de transporte, como son: Terrestre, acuático, aéreo no compiten entre si, sino que por el contrario contrario se complementan complementan.. Por ejemplo ejemplo donde termina termina una carretera carretera empieza un aeropuerto, donde termina el viaje de un auto empieza el uso de un río. 1.01. 1.01. DEFINI DEFINICIÓ CIÓN N Es el conjunto de formas o medios inventados por el ser humano, con el objeto de trasladarse, transportar sus animales, vegetales, minerales e información cultural para poder vivir y desarrollarse. desarrollarse. 1.02. 1.02. FUNCIO FUNCIONES NES.. ▪ Relaciona Relacionarr los factores factores población población y uso uso del del suelo. suelo. ▪ Como factor factor de coordina coordinación ción e integra integración ción en nuestr nuestraa sociedad sociedad altamen altamente te compleja compleja e industrializada. ▪ Cumple Cumple una función función primordi primordial al para el traslad trasladoo de mercancía mercancías, s, minimizand minimizandoo a la vez costos de compra – venta. ▪ En las zonas zonas urbana urbanass cumple cumple un papel papel de unión unión entre entre las unidade unidadess habitacion habitacionales ales y los centros de trabajo. 1.03 1.03 TIPOS TIPOS DE TRANSP TRANSPORT ORTE E ▪ Terrestre : carreteras, rieles. ▪ Acuático : rutas acuáticas. ▪ Aéreo : rutas aéreas. 1.04 VENTAJAS VENTAJAS Y DESVENT DESVENTAJAS AJAS DE LOS LOS MEDIOS MEDIOS DE TRANSPORT TRANSPORTE E ▪ Transporte Aéreo. Es el más ágil, más rápido, más seguro, más adecuado, pero el más caro; es conveniente para trasladar persona y valores con seguridad y a grandes distancias. ▪ Transporte Acuático. Conveniente parta trasladar grandes volúmenes y pesos, también a grandes distancias a precios muy económicos, con mucha seguridad; pero en forma lenta. ▪ Transporte Terrestre. Conveniente para trasladar volúmenes medianos a costos económicos y velocidades relativamente rápidas; este tipo de transporte tiene algunas Pág. 1

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desv desven enta taja jass como como lo es que que nece necesa saria riame ment ntee se tien tienee que que cont contar ar con con una una vía vía exclusivamente construida para su circulación llamada carretera. 1.05 COMPARACI COMPARACIÓN ÓN ENTRE ENTRE DIFERENTE DIFERENTES S TIPOS TIPOS DE TRANSPORT TRANSPORTE E ▪

El tran transp spor orte te Ac Acuá uáti tico co es el más más econ económ ómic icoo pero pero el mas mas lent lento, o, en camb cambio io el transporte transporte aéreo es la más rápido, rápido, pero también también es el medio más caro, en cambio el transporte terrestre o por carretera, si se administra correctamente, es relativamente mas mas bara barato to y se debe debe util utiliz izar ar para para el tran transp spor orte tess de volúm volúmen enes es meno menore res, s, en comparación con lo que se transporta por el transporte Acuático.

2.00 EL CAMINO.

Franja de terreno convenientemente preparada de acuerdo a características técnicas y dotadas de obras de arte que por ella puedan transitar los vehículos automotores a una cierta velocidad en las mejores condiciones de seguridad y economía. 2.1. 2.1. EVOL EVOLUC UCIÓ IÓN N DEL DEL CAMI CAMINO NO A través de miles de años la carretera ocupa un lugar muy importante en la vida del hombre. hombre. En la época época primitiva para trasladarse trasladarse de cabaña cabaña en cabaña cabaña busca caminos, caminos, luego forma senderos o veredas para dirigirse a zonas de cultivo. Posteriormente a medida que las familias que vivían aisladas, se agrupan en pueblos o aldeas para formar finalmente los estados, se construyen los caminos de acuerdo a planos amplios. En sus inicios los caminos son recorridos a pie o empleando animales de carga, cuando se emplean animales de carga, el camino se tiene que transformar en caminos de herradura. Los senderos o veredas o trochas necesitan mejores condiciones ya que además de usarlos de caminos caminos a pie, también también se emplea para el tránsito de animales animales de carga. La rueda aparece 4000 4000 a.C. Se dice que los Sumarios Sumarios (Asia menor) diseñaron la Primera Primera rueda para usarla en vehículos. Con el progreso del vehículo y debido a su creciente demanda, necesariamente necesariamente se tienen que mejorar los caminos y se dota a estos de una capa de rodadura con una cierta mezcla para soportar cargas. El camino para saltar los obstáculos requieren de obras, a las que se les denomina Obras de Arte, dentro de las que se encuentran los puentes, alcantarillas, aliviaderos, muros de contención; que permiten pasarlos con con seguridad y comodidad; comodidad; asimismo el hombre hombre al recorrer siempre la misma ruta se da cuenta que es posible reducir la pendiente o inclinación de la vía, modificando la topografía del terreno natural, es entonces que procede a realizar los Movimiento de tierras, para poder lograrlo. Esta evolución se produce para formar formar a lo que en la actualidad actualidad de llama camino camino 2.2. 2.2. EL SISTE SISTEMA MA DE CAMI CAMINOS NOS DEL DEL IMPER IMPERIO IO INCAI INCAICO. CO. ▪

Red de carreteras: 16 000 km. Aproximadamente. No conocieron la rueda, pues los recorrían a pie.

▪ Carac Caracter teríst ística icass de de los los camin caminos: os: 1. Servía Servía para para la march marchaa de tropas tropas.. 3. Facilitar Facilitar el transp transporte orte de productos. productos. ▪ Para Para la admi admini nist stra raci ción ón tant tantoo como como para para el mante anteni nimi mien ento to de los los cami camino noss se consti con stituy tuyero eronn núc núcleo leoss o tambos tambos,, para para almace almacena narr alimen alimentos tos,, ropas, ropas, armas; armas; estos estos tambos, estuvieron ubicados en sitios estratégicos del camino. ▪ La construcc construcción ión de los camino caminoss se los ejecuta ejecuta mediante mediante el Tributo Tributo,, el que se refería refería al Pág. 2

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Trabajo mediante la minga minga o mita. Esta forma de trabajo trabajo se realizaba para: para: a) Mita Mita Agríco Agrícola: la: cultiv cultivoo comuni comunitar tario io del Campo, Campo, Cosech Cosechas as almac almacena enamie miento nto y salvaguardarlas salvaguardarlas o almacenarlas. b) Mita de construcción: En templos y caminos, construcción de nuevos puentes y el mantenimiento de estas construcciones. construcciones. ▪ Puen Puente tes: s: De mader maderaa o de tronco troncos, s, Oroya Oroyass o tarabi tarabita tas, s, Colga Colgant ntes es,, De bals balsas as o flotantes.

2.3. EVALUACIÓ EVALUACIÓN N DEL TRANSPORT TRANSPORTE E TERRESTRE TERRESTRE NACIONAL NACIONAL Poco después de la primera guerra mundial (1918) solo existían algunos tramos de carreteras las que no estaban conectadas entre si, es decir no formaban una red. Las únicas vías de comunicación eran senderos para mula o caballo en todo el país. Como ya se ha indicado la cordillera de Los Andes ha sido es y será un reto para los ingenieros que pretenden unir apartados pueblos mediante una carretera, por este motivo, desde sus inicios ha constituido la construcción de carreteras ha tenido serias dificultades tales. En 1856 se propuso propuso la construir construir caminos se empleara empleara el trabajo de los presos. presos. Y en 1920 se da la famosa Ley de Conscripción Vial, que se refería al trabajo obligatorio de todos los ciudadanos ciudadanos en la construcción de carreteras, carreteras, entre los 18 a 60 años de edad, de 12 días al año para los que tenían de 18 a 25 años y de 6 días al año para el resto. Por el año de 1925, en el Perú, se tenía ya una pequeña red vial, aunque carecía de algun algunas as carret carretera erass para para pod poder er ser comple completa, ta, de tal mane manera ra que la comuni comunicac cación ión trasandina era deficiente, así como la comunicación de la costa a selva, que para viajar se empleaba mas o menos 15 días en travesía penosa y expuesta a muchos peligros. En la costa solo existía una pista asfaltada de Lima a Miraflores. Mir aflores. En otras ciudades de la costa solo las calles calles principales estaban estaban pavimentadas. pavimentadas. Las únicas vías entre entre la costa y

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la sierra norte eran de Trujillo a Quiruvilca y la de Chilete a Cajamarca. En la selva no existían carreteras solo existían trochas que habían construido los caucheros. En general en el Perú por esos tiempos existía 4000 Km. de caminos de los cuales 400 Km. eran buenos caminos o aceptables. En 1923 en Santiago de Chile se realiza la Quinta Conferencia Internacional de Carreteras Americanas, en la cual a sugerencia del presidente norteamericano de ese tiempo Franklin Roosevelt se da el dispositivo para construir la carretera Panamericana, la que debería unir todas las capitales de los países de norte centro y Sudamérica. Por los años 1937 se construye la carretera de penetración a la selva que llega hasta Pucallpa. El Ministerio de Transporte y Comunicaciones.- Es el sector a nivel nacional encargado de difundir la practica vial general en nuestro país (terrestre marítimo y aérea), La Dirección General del Transporte Terrestre se encarga de lo relacionado con la carreteras. 2.4. CLASIFICACIÓN DE UN CAMINO O CARRETERA

1° DE ACUERDO CON LAS NORMAS DG-2001, los caminos se clasifican de la siguiente manera: A) SEGÚN LA DENOMINACIÓN GENÉRICA 1. Red Vial Primaria

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

2. SISTEMA DEPARTAMENTAL Constituyen la red vial circunscrita principalmente a la zona de un 2. Red Vial Secundaria departamento, división, política de la nación, o en zonas de influencia económica; constituyen las carreteras troncales departamentales. 3. SISTEMA VECINAL Compuesta por: • Caminos troncales vecinales que unen 3. Red Vial Terciaria o pequeñas poblaciones. Local • Caminos rurales alimentadores, uniendo aldeas y pequeños asentamientos poblaciones. B) CLASIFICACIÓN A LA DEMANDA O SEGÚN EL SERVICIO Según el servicio que deben prestar, es decir el transito que soportarán, las carreteras serán proyectadas con características geométricas adecuadas, según la siguiente normalización: ▪ Autopistas Carretera de IMDA mayor de 4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles, con control total de los accesos (ingresos y salidas) que proporciona flujo vehicular completamente continuo. Se le denominará con la sigla A.P. Pág. 4

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Carreteras Duales o Multicarril. De IMDA mayor de 4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles; con control parcial de accesos. Se le denominará con la sigla MC (Multicarril). ▪ Carreteras de Primera Clase. Para IMDA comprendido entre 2001 y 4000 veh/día, de una calzada de dos carriles (DC) ▪ Carreteras de Segunda Clase. Para IMDA comprendido entre 400 a 2000 veh/día, de una calzada de dos carriles (DC) ▪ Carreteras de Tercera clase. Son aquellas de una calzada que soportan menos de 400 veh/día. El diseño de caminos del sistema vecinal < 200 veh/día se rigen por las Normas emitidas por el MTC para dicho fin y que no forman parte del presente Manual. ▪ Trochas carrozables. IMDA no especificado. Es la categoría más baja de camino transitable para vehículos automotores. Construido con un mínimo de movimiento de tierras, que permite el paso de un solo vehículo. Constituyen una clasificación aparte, pudiéndoseles definir como aquellos caminos a los que les faltan requisitos para poder ser clasificados en Tercera Clase; generalmente se presentan periodos correspondientes a la construcción por etapas. Índice Medio Diario Anual. (IMDA) se llama IMDA al número de vehículos que pasa por una vía en un día promedio del año. ▪

IMDA

número de vehículos =

365 dias

C) CLASIFICACIÓN SEGÚN CONDICIONES OROGRÁFICAS.

La Orografía, es una rama de la Geografía que estudia a las formaciones quebradas del relieve, en especial las montañas y cerros, junto con sus hondonadas, desfiladeros, valles, quebradas, volcanes y otros lugares donde haya un terreno muy movido, creo que oro quiere decir montaña y grafía es justamente la representación en un plano de esa montaña. • Carreteras Tipo 1. Permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos ligeros. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es menor o igual a 10%. • Carreteras Tipo 2. Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehículos de pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 10 y 50%. • Carreteras Tipo 3. Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 50 y 100%. • Carreteras Tipo 4. Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas Pág. 5

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en rampa que aquellas a las que operan en terreno montañoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es mayor de 100%. 2° POR SU TRANSITABILIDAD. Los caminos se clasifican en: ▪ Carretera sin Afirmar: Son aquellas en las que se ha construido hasta nivel de subrasante. ▪ Carretera Afirmada: Son aquellas donde sobre la subrasante se ha colocado una o varias capas de materiales granulares y es transitable en todo el año. ▪ Carretera Pavimentada: Cuando encima de la subrasante se ha colocado la estructura total del pavimento. 3° DE ACUERDO A SU UTILIDAD SOCIOECONÓMICA. Pueden ser:

Caminos de Integración Nacional. Son aquellos que principalmente sirven para tener unido el territorio nacional. Unen la capital de la República con capitales de los departamentos o de las regiones. La evaluación para programar la construcción de estas carreteras queda a criterio de los gobernantes, que en su carácter de estadistas, deciden el monto a invertir y las obras que se deben realizar. ▪ Caminos de Tipo Social. Son aquellos que principalmente tienen como finalidad incorporar al desarrollo nacional a los núcleos sociales que han permanecido marginados por falta de comunicación. Normalmente este tipo de caminos son de un solo carril y la superficie de rodamiento suficientemente aglutinada (en forma natural o con productos químicos), para que resista el tránsito y las; condiciones regionales del ambiente; además de que en estos caminos se utilizan las especificaciones geométricas (pendiente y grado de curvatura) máximas. ▪ Caminos para el Desarrollo. Los caminos que provocan el desarrollo de una zona, son aquellos que nos sirven principalmente para propiciar el auge agrícola, ganadero, comercial, industrial o turístico de la zona de influencia. ▪ Caminos entre Zonas Desarrolladas. Son aquellos que comunican zonas desarrolladas y se construyen para disminuir los costos de operación, propiciando el mejoramiento del tránsito en los caminos regionales. Estos caminos tienen como misión comunicar sólo los puntos que han alcanzado mayor desarrollo; por tanto serán directos, con lo que se disminuyen las distancias de recorrido. Con frecuencia son caminos con control de acceso, dependiendo del tránsito, pueden ser de 2, 4 o más carriles. ▪

2.5. LA RED VIAL DEL PERÚ Nuestro país cuenta con una red vial de aproximadamente 92,0000 Km. de carretera, la misma que está formada por dos clases de carreteras: 1°.CARRETERAS LONGITUDINALES: Son aquellas que atraviesan nuestro territorio de norte a sur. Se las clasifican en: 1. a. Longitudinal de la Costa (Panamericana). • Panamericana Norte: Lima – Pativilca – Chimbote – Trujillo – Chiclayo Piura (puente Macará - Limite internacional) L = 1141.30 Km. • Panamericana Sur: Lima – Ica – Nazca – Ocoña – Camaná – Arequipa – Moquegua - Tacna (Concordia Límite internacional) L = 1234.52 Km. Pág. 6

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1. b. Longitudinal de la Sierra. Esta carretera esta todavía en ejecución y cuando esté terminada, unirá la mayor parte de las capitales de los departamentos de la sierra. Su recorrido es paralela a la Panamericana y nace en Frontera con el Ecuador y concluye en el Desaguadero (frontera con Bolivia), vincula: Piura Cajamarca - La Libertad –Ancash – Huánuco – Pasco – Junín – Huancavelica – Ayacucho - Apurímac, Cuzco - Puno. 1.c. Longitudinal de la Selva. Denominada también Marginal de la Selva; esta carretera tiene la finalidad de unir Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia y Paraguay. Es un proyecto internacional que permitirá la integración Socioeconómica de los pueblos de América Latina. 2° CARRETERAS TRANSVERSALES: Desde la Panamericana y de la longitudinal de la sierra se desprenden y casi en ángulo recto hasta el oriente, estas carreteras son denominadas: carreteras transversales que constituyen la red vial de carreteras transversales. Estas vías transversales deben unir la costa con la marginal de la selva y se caracterizan porque se originan en el puerto marítimo y tienen su punto final en un puerto fluvial en general cerca de algún sector de nuestras fronteras. Gran parte de ellas se convierten en bioceánicas porque al llegar al puerto fluvial se hacen navegables a través del río Amazonas para llegar hasta el Atlántico. Entre las más importantes se tiene: Olmos - Pucará, Pacasmayo - Cajamarca, Trujillo Huamachuco; Casma - Huaraz; Lima - Canta; Lima - Oroya; Mollendo – Arequipa Puno; Moquegua - Puno.

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CAMINOS


RED VIAL DEL PERÚ RUTAS LONGITUDINALES NOMBRE DE CARRETERA

PANAMERICANA NORTE

PANAMERICANA SUR

LONGITUDINAL DE LA SIERRA NORTE

DESCRIPCIÓN

001N

LIMA - TRUJILLO - CHICLAYO - PIURA - LA TINA - FRONTERA CON ECUADOR

1141.30

-

001A

SULLANA - TALARA - TUMBES - AGUAS VERDES - FRONTERA CON ECUADOR

274.00

-

001B

LAMBAYEQUE -OLMOS - PIURA

256.20

-

001C

ANCÓN CHANCAY

22.90

-

001S

LIMA - ICA - CAMANÁ - MOQUEGUA TACNA - LA CONCORDIA - FRONTERA CON CHILE

1234.52

-

365.96

65.20

12.10

-

1808.03

164.00

1511.67

-

001SA

MARGINAL DE LA SELVA NORTE

MARGINAL DE LA SELVA SUR

SERPENTÍN

PASAMAYO

-

CAMANÁ - MOLLENDO - PUNTA CORIO ILO - TACAHUAY - LA YARADA

001SB

VARIANTE PALPA: GRANDE

003N

LA OROYA - HUANUCO - HUARAZ CAJAMARCA HUANCABAMBA FRONTERA CON ECUADOR

003S LONGITUDINAL DE LA SIERRA SUR

Longitud En (Km.) Proyecto

Código

SANTA CRUZ - RÍO

LA OROYA - HUANCAYO - AYACUCHO ABANCAY CUSCO PUNO DESAGUADERO - FRONTERA CON BOLIVIA

003A

IZCUCHACA - HUANCAVELICA - PAMPANO

264.20

-

003B

PUENTE STUART - MUQUI - MITO PILCOMAYO - HUANCAYO

41.90

-

005N

SAN LUIS DE SHUARO - PUERTO BERMÚDEZ - AGUAYTIA - TOCACHE RIOJA - JAEN - SAN IGNACIO - RÍO CANCHIS - FRONTERA CON ECUADOR

1537.14

-

005A

PUENTE PAUCARTAMBO - OXAPAMPA

49.70

-

005S

SAN LUIS DE SHUARO - SATIPO - PUERTO PRADO - MANU - RÍO HEATH - FRONTERA CON BOLIVIA

191.40

803.00

005B

RÍO PUYENI - ATALAYA

0.00

-

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CAMINOS


RUTAS TRANSVERSALES NOMBRE DE CARRETERA RUTA 2: PAITA PIURA HUANCABAMBA RUTA 4: BAPO BAYOVAR OLMOS CHAMAYA - EL REPOSO - AYAR MANCO RUTA 6: PIMENTEL - CHICLAYO COCHABAMBA RUTA 8: PACASMAYO CHILETE CAJAMARCA CHACHAPOYAS R. DE MENDOZA MOYOBAMBA TARAPOTO YURIMAGUAS RUTA 10: SALAVERRY TRUJILLO SHOREY HUAMACHUCO CALEMAR JUANJUI RUTA 12: SANTA CHUQUICARA YUNGAYPAMPA SIHUAS HUACRACHUCO UCHIZA - PUERTO HUICTE RUTA 14: PATIVILCA CONOCOCHA RUTA 16: HUAURA - SAYAN - AMBO HUANUCO - TINGO MARIA PUCALLPA RUTA 18: LIMA CANTA - UNISH CERRO DE PASCO

Código 2

DESCRIPCIÓN

49.00

-

146.20

-

BAPO - BAYOVAR - OLMOS

66.90

90.00

004A

OLMOS - EL TAMBO

65.50

-

004B

CUYCA - CHAMAYA

30.20

-

004C

EL REPOSO - NAZARETH - ORACUZA SARAMERIZA - AYARMANCO

199.33

72.00

11.50

-

CHICLAYO - CHONGOYAPE COCHABAMBA

188.63

-

PACASMAYO - CHILETE - CAJAMARCA CHACHAPOYAS - R. DE MENDOZA MOYOBAMBA

736.37

49.00

008A

TARAPOTO - YURIMAGUAS

132.50

-

008B

ACHAMAQUI - INGENIO

38.60

-

5.24

-

138.60

-

002A 4

6 006A 8

10 010A

PAITA - PIURA


PIURA - CARRASQUILLO - HUANCABAMBA

PIMENTEL - CHICLAYO

PUERTO SALAVERRY - TRUJILLO TRUJILLO - PEDREGAL - AGALLPAMPA SHOREY

010B

HUAMACHUCO - CALEMAR - PACHIZA

54.04

209.00

010C

PUENTE COLOMBIA - CHAZUTA ORELLANA

26.65

107.00

12

SANTA - CHUQUICARA - YUNGAY PAMPA

130.70

-

012A

TRES CRUCES - SIHUAS - HUACRACHUCO UCHIZA - PUERTO HUICTE

219.57

170.00

PATIVILCA - CONOCOCHA

122.25

-

CASMA - YAUTAN - HUARAZ

149.00

-

HUAURA - SAYAN - YANAHUANCA – AMBO

292.01

-

016A 016B 016A 18

HUANUCO - TINGO MARIA VON HUMBOLT - PUCALLPA CHANCAY - HUARAL - ACOS - HUAYLLAY LIMA - CANTA - UNISH

134.88 85.66 191.80 249.55

-

018A

UNISH - CERRO DE PASCO

7.50

-

14 014A 16

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CAMINOS

NOMBRE DE CARRETERA RUTA 20: LIMA - LA OROYA - TARMA CHANCHAMAYO (CARRETERA CENTRAL) RUTA 22: CAÑETE YAUYOS - NEGRO BUENO HUANCAYO RUTA 24: PUNTA PEJERREY - PISCO HUAYTARA AYACUCHO - SAN FRANCISCO (VIA DE LOS LIBERTADORES) RUTA 26: PUERTO SAN JUAN - NAZCA - ABANCAY CUSCO - URCOS PUERTO MALDONADO IBERIA - IÑAPARI RUTA 28: AREQUIPA TINTAYA COMBAPATA RUTA 30: PUERTO MATARANI REPARTICION AREQUIPA JULIACA - PUCARA - MACUSANI INAMBARI RUTA 32: HUMAJALZO LORIPONGO PUNO RUTA 34: ILO MOQUEGUA MAZOCRUZ ILAVE RUTA 36: TACNA TARATA MAZOCRUZ RUTA 40: TACNA PACHIA - COLLPA



Código

DESCRIPCIÓN

20

PTE .STA. ANITA - MATUCANA - LA OROYA

174.20

-

020A

LAS VEGAS - TARMA - CHANCHAMAYO

119.10

-

020A

RAMIRO PRIALE: PUENTE GRAÑA HUACHIPA - PUENTE RICARDO PALMA

10.00

-

294.60

-

38.45

-

22

CAÑETE - YAUYOS - NEGRO BUENO HUANCAYO

24

PUNTA PEJERREY - PISCO

024A

SAN CLEMENTE - HUAYTARA - AYACUCHO

314.04

-

024B

QUINUA - SAN FRANCISCO

176.30

-

26

PUERTO SAN JUAN - NAZCA

39.60

-

428.35

-

727.50

-

404.80

-

EL DESCANSO - SICUANI

72.30

-

PUERTO MATARANI - REPARTICION

57.93

-

026A 026B 28 028A 30

NAZCA - PUQUIO - CHALHUANCA ABANCAY URCOS - OCONGATE - PUENTE INAMBARI PUERTO MALDONADO - IBERIA - IÑAPARI AREQUIPA - YURA - PATAHUASI - TINTAYA - EL DESCANSO - COMBAPATA

030A

REPARTICION - AREQUIPA - SANTA LUCIA JULIACA

322.70

-

030C

PUCARA - MACUSANI - INAMBARI

297.30

15.00

030B

PATAHUASI - IMATA - STA.LUCIA

0.00

75.00

32

HUMAJALZO - LORIPONGO - PUNO

152.68

-

34

ILO - MOQUEGUA

46.80

-

034A

MONTALVO - MOQUEGUA - HUMAJALZO LAGUNA SUCHES

145.30

-

034B 034C

LAGUNA .SUCHES - MAZOCRUZ - ILAVE MAZOCRUZ - DESAGUADERO

168.53 107.71

-

36

TACNA - TARATA - MAZOCRUZ

236.70

-

40

TACNA - PACHIA - COLLPA

187.70

-

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CAMINOS


2.6. VENTAJAS DE DISPONER DE UNA BUENA RED DE CAMINOS. a. Se propicia el aumento de la producción agrícola y de las riquezas naturales b. Se propicia el progreso de otras regiones apartadas.. c. Se logra el aumento del poder de cambio de los pueblos. d. Se propicia la conversión de cultivos más provechosas y productivos. e. Se logra un mejor equilibrio de la mano de obra teniendo en cuenta las industrias fijas de los temporales. f. Se logra el contacto de la población rural con las urbanas lográndose un mejor entendimiento de sus problemas. g. Se mejorara las condiciones Sanitarias por resultar más fáciles la accesibilidad a la asistencia médica. 3.00 EL VEHÍCULO. Se denomina así a la maquina que se mueve por si misma, mediante un motor a combustión y que puede ser guiado por una vía o carretera sin necesidad de un carril rígido. Entre sus partes se encuentra el chasis, motor, caja de cambios, sistema de la dirección, embrague, sistema de frenos, entre otros. Desde el punto de vista del proyecto de una carretera, el vehículo tiene importancia, en las siguientes características: 1) Dimensiones de los vehículos: Para determinar los espacios que ocupan en la vía 2) Su manejabilidad. Para determinar los parámetros de diseño 3) Peso: sirve para diseñar los pavimentos es necesario conocer el tipo de carga el peso aproximado de las mismas y de los vehículos ejercen sobre la misma vía. 3.01 EL VEHÍCULO Y SU INFLUENCIA EN LA CARRETERA. La función básica de la carretera es la de servir al tránsito, por lo tanto, esta debe tener condiciones que permita la circulación del vehículo con la máxima seguridad, comodidad y eficacia, para ellos debe satisfacer condiciones técnicas como: 1. Un buen trazo en planta y perfil, y una buena sección transversal apropiada de manera que los vehículos puedan salvar económicamente sus pendientes y pasar sus curvas con una seguridad completa. 2. La superficie de rodadura de la carretera deberá tener la resistencia apropiada para no deteriorarse bajo la acción de los vehículos. 3.02 CARGAS DE DISEÑO PARA CARRETERAS Y PUENTES. Según la AASHTO, considera la siguiente nomenclatura, nomenclatura que en el Perú ya ha se encuentra en desuso, salvo en algunos casos para el diseño de puentes, alcantarillas, aliviaderos y pavimentos. H : Camion de carretera: Highway truck (Ingles). S : Trailer : Semiremolque. El número 44, indica el año en que se adoptó la norma de carga H10-44 : Camión de 10 toneladas del año 1944. H15-44 : Camión de 15 de toneladas de 1944. H20-44 : Camión de 20 toneladas de 1944. H15-S12-44 : Semitrailer de 27 toneladas de 1944 H20-S16-44 : Semitrailer de 36 toneladas de 1944. Camiones tipo H y HS, en la figura 01.01, se indica la distribución de las cargas en cada uno de estos vehículos.

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CAMINOS


C L

Sardinel (Bordillo)

.61 1.83 .61

4.27

A H 10

2 Tn. (1,814.00 kg.)

8 Tn. (7,258.00 kg.)

H 15

3 Tn. (2,720.00 kg.)

12 Tn. (10,886.00 kg.)

H 20

4 Tn. (3,629.00 kg.)

16 Tn. (14,515.00 kg.)

40 % 10 % W

a

40 %

3 8 . 1

A = Ancho del Carril

W = Peso total del camión cargado, Toneladas Cortas (Toneladas Inglesas Cortas = 907 kg. = 2000 lbs) a = Ancho de cada llanta trasera y es igual a 2.54 cm. por cada Tonelada de peso Total del Camión Cargado.

10 % W

Para un H 10: a = 25 cm. = 10" Para un H 15: a = 38 cm. = 15" Para un H 20: a = 51 cm. = 24" C L

Sardinel (Bordillo)

4.27

4.27 a 9.15

.61 1.83 .61 A

H 15 - S 12 3 Tn. (2,720.00 kg.)12 Tn. (10,886.00 kg.) H 20 - S 16 4 Tn. (3,629.00 kg.)16 Tn. (14,515.00 kg.)

A = Ancho del Carril 16 Tn. (14,515.00 kg.)

10 % W

40 % W

40 % W a

3 8 . 1

10 % W

40 % W

40 % W

W = Peso combinado en los primeros dos ejes que es el mismo para el camión H correspondientye, Toneladas Cortas. a = Ancho de cada llanta trasera y es igual a 2.54 cm. por cada Tonelada de Peso Total del Camión Cargado. Para un H 15 - S 12: a = 38 cm. = 15" Para un H 20 - S 16: a = 51 cm. = 24"

Pág. 12

CAMINOS


En la actualidad se ha emitido el DECRETO SUPREMO N° 058-2003-MTC , de fecha 07 de octubre del 2003. Donde es establecer los requisitos y características técnicas que deben cumplir los vehículos para que ingresen, se registren, transiten, operen y se retiren del Sistema Nacional de Transporte Terrestre. Los requisitos y características técnicas establecidas en el presente Reglamento están orientadas a la protección y la seguridad de las personas, los usuarios del transporte y del tránsito terrestre, así como a la protección del medio ambiente y el resguardo de la infraestructura vial. Además en el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2001, se muestra en su Capítulo 02: CRITERIOS Y CONTROLES BÁSICOS PARA EL DISEÑO , que los vehículos deben tener las siguientes consideraciones:

Sección 202 : Vehículos de Diseño ( Manual de Diseño Geométrico de Carreteras 2001) 3.03 CARACTERÍSTICAS GENERALES Las características de los vehículos de diseño condicionan los distintos aspectos del dimensionamiento geométrico y estructural de una carretera. Así, por ejemplo: 



El ancho del vehículo adoptado incide en el ancho del carril de las bermas y de los ramales. La distancia entre los ejes influyen en el ancho y los radios mínimos internos y externos de los carriles en los ramales.

3.4

La relación de peso bruto total/potencia guarda relación con el valor de pendiente admisible e incide en la determinación de la necesidad de una vía adicional para subida y, para los efectos de la capacidad, en la equivalencia en vehículos ligeros. DIMENSIONES VEHÍCULOS LIGEROS.

3.5

La longitud y el ancho de los vehículos ligeros no controlan el diseño, salvo que se trate de una vía en que no circulan camiones, situación poco probable en el diseño de carreteras rurales. A modo de referencia se citan las dimensiones representativas de vehículos de origen norteamericano, en general mayores que las del resto de los fabricantes de automóviles Ancho: 2,10 m. Largo: 5,80 m Para el cálculo de distancias de visibilidad de parada y de adelantamiento, se requiere definir diversas alturas, asociadas a los vehículos ligeros, que cubran las situaciones más favorables en cuanto a visibilidad h : Altura faros delanteros: 0,60 m h1 : Altura ojos del conductor: 1,07 m h2 : Altura obstáculo fijo en la carretera: 0,15 m h3 : Corresponde a altura de ojos de un conductor de camión o bus, necesaria para verificación de visibilidad en curvas verticales cóncavas bajo estructuras (2,50 m) h4 : Altura luces traseras de un automóvil o menor altura perceptible de carrocería: 0,45 m h5 : Altura del techo de un automóvil : 1,30 m DIMENSIONES VEHÍCULOS PESADOS



Las dimensiones Máximas de los Vehículos a emplear en el diseño geométrico serán las establecidas en el Reglamento de Pesos y Dimensión vehicular para la circulación en la Red Vial Nacional, aprobada mediante Decreto Supremo N° 013-98-MTC y Resolución Ministerial N° 375-98-MTC/15.02 En la Tabla 202.01 se resumen los datos básicos de los vehículos de diseño Pág. 13

CAMINOS


TABLA 202.01 DATOS BÁSICOS DE LOS VEHÍCULOS EN DISEÑO (medidas en metros) TIPO DE VEHÍCULO

RADIO LONGITUD MÍNIMO NOMEN- ALTO ANCHO LARGO ENTRE RUEDA CLATURA TOTAL TOTAL TOTAL EJES EXTERNA DELANTERA

VEHÍCULO VL LIGERO ÓMNIBUS DE B2 DOS EJES ÓMNIBUS DE B3 TRES EJES CAMIÓN SIMPLE C2 2 EJES CAMIÓN SIMPLE C3 / C4 3 EJES O MAS COMBINACIÓN DE CAMIONES SEMIREMOLQU T2S1/ 2 / 3 E TANDEM SEMIREMOLQU T3S1 / 2 / 3 E TANDEM REMOLQUE 2 EJES + 1 DOBLE C2 – R2 / 3 (TANDEM) REMOLQUE 3 C3 – R2 / EJES + 1 DOBLE 3/4 (TANDEM)

RADIO MÍNIMO RUEDA INTERNA TRASERA

1,30

2,10

5,80

3,40

7,30

4,20

4,10

2,60

9,10

6,10

12,80

8,50

4,10

2,60

12,10

7,60

12,80

7,40

4,10

2,60

9,10

6,10

12,80

8,50

4,10

2,60

12,20

7.6

12,80

7,40

4,10 *

2,60

15,20

4,00 / 7,00

12,20

5,80

4,10

2,60

16,70

4,90 / 7,90

13,70

5,90

4,10

2,60

19,90

3,80 / 6,10 / 6,40

13,70

6,80

4,10

2,60

19,90

3,80 / 6,10 / 6,40

13,70

6,80

* Altura máxima para contenedores 4.65

4.00 PARÁMETROS DE DISEÑO. VELOCIDAD DE DISEÑO 4.1 GENERALIDADES Los criterios que en esta sección se presentan tienen que ver con la variable velocidad como elemento básico para el diseño geométrico de carreteras y como parámetro de cálculo de la mayoría de los diversos componentes del proyecto. La velocidad debe ser estudiada, regulada y controlada con el fin de que ella origine un perfecto equilibrio entre el usuario, el vehículo y la carretera, de tal manera que siempre se garantice la seguridad. 4.2 VELOCIDAD. La velocidad es el factor primordial de todos los sistemas de transporte y aquella con que circulan los vehículos por una vía. Es un índice importante que debe tenerse en cuenta al establecer las características de proyecto de la misma. Se distinguen tres. tipos de velocidad: 1. Velocidad de Operación: Que es la máxima velocidad de circulación en condiciones imperantes en la vía, como el tránsito, el estado de la superficie de rodadura y las condiciones ambientales existentes. En el diseño geométrico de carreteras, se entiende como velocidad de operación de un determinado elemento geométrico, la velocidad segura y cómoda a la que un vehículo aislado circularía por él , sin condicionar la elección de la velocidad por Pág. 14

CAMINOS


parte del conductor ningún factor relacionado con la intensidad de tránsito, ni la meteorología, es decir, asumiendo un determinado nivel de velocidad en función de las características físicas de la vía y su entorno, apreciables por el conductor. También se interpreta la velocidad de operación como la velocidad a la que se observa que los conductores operan sus vehículos 2. Velocidad de Marchar: Denominada también velocidad de crucero, es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo estuvo en movimiento, bajo las condiciones prevalecientes del tránsito, la vía y los dispositivos de control. Es una medida de la calidad del servicio que una vía proporciona a los conductores, y varía durante el día principalmente por la variación de los volúmenes de tránsito. Para obtener la velocidad de marcha en un viaje normal, se debe descontar del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo en que el vehículo se hubiese detenido por cualquier causa. 3. Velocidad Directriz o de Diseño: La velocidad directriz o de diseño es la escogida para el diseño, entendiéndose que será la máxima que se podrá mantener con seguridad sobre una sección determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para que prevalezcan las condiciones de diseño. La velocidad directriz condiciona todas las características ligadas a la seguridad de transito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad y peralte, variarán apreciablemente con la velocidad directriz. En forma indirecta están influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada, bermas, etc. 4.3 RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ Y LAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS. La velocidad de diseño es la velocidad seleccionada para fines del diseño vial y que condiciona las principales características de la carretera, tales como: curvatura, peralte y distancia de visibilidad, de las cuales depende la operación segura y cómoda de los vehículos. Es la mayor velocidad a la que puede recorrerse con seguridad un tramo vial, incluso con pavimento mojado, cuando el vehículo estuviere sometido apenas a las limitaciones impuestas por las características geométricas. 4.4 ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ. La elección de la velocidad de diseño es una cuestión esencial primordialmente de índole económica. Esta velocidad para lograr el mínimo consumo de combustible y el menor desgaste de vehículo, debe conservarse lo mas uniforme posible y a la vez debe ser lo mas alta posible para atender a los requerimientos del volumen de tráfico. Estas condiciones solo se obtienen en terrenos planos; en terrenos ondulados y más aun en terrenos accidentados la curvatura y pendiente imponen variaciones en la velocidad con el sobrecosto consiguiente en el transporte. 4.5 VARIACIONES DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ. Los cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de una carretera deberán ser evitados. Se admite una diferencia máxima de 20 Km./h entre las velocidades directrices de tramos contiguos. En caso de superar esa diferencia debería intercalarse entre ambos uno o varios tramos que cumplan esa limitación, y proporcionen un adecuado escalonamiento de velocidades.

Pág. 15

CAMINOS


CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACIÓN CON LA VELOCIDAD DEL DISEÑO PRIMERA SEGUNDA TERCER CLASIFICACIÓN SUPERIOR CLASE CLASE A CLASE TRAFICO VEH/DIA > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400 (1) CARACTERÍSTICA AP (2) MC DC DC DC S OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH 40 KPH 50 KPH 60 KPH 70 KPH 80 KPH 90 KPH 100 KPH 110 KPH 120 KPH 130 KPH 140 KPH 150 KPH

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

: Autopista

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CAMINOS


4.6 VISIBILIDAD Distancia de visibilidad es la longitud continua hacia delante del camino, que es visible al conductor del vehículo. Esta visibilidad depende directamente de la Velocidad Directriz o de diseño de la carretera. En toda carretera es fundamental que exista, tanto en planta como en perfil, la visibilidad precisa para que el conductor del vehículo pueda ver adelante y tome las con tiempo las decisiones oportunas a fin de salvar cualquier obstáculo o adelantar a otro vehículo con seguridad. En diseño de una carretera se considera dos distancias, la de visibilidad suficiente para detener el vehículo, y la necesaria para que un vehículo adelante a otro que viaje a velocidad inferior, en el mismo sentido. Estas dos situaciones influencian el diseño de la carretera en campo abierto y serán tratados en esta sección considerando alineamiento recto y rasante de pendiente uniforme. Los casos con condicionamiento asociados a singularidades de planta o perfil se tratarán en las secciones correspondientes. 1. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA. Distancia de Visibilidad de Parada, es la mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a la velocidad de diseño, antes de que alcance un objetivo inmóvil que se encuentra en su trayectoria. Se considera obstáculo aquél de una altura igual o mayor a 0,15 m, estando situados los ojos del conductor a 1,15 m., sobre la rasante del eje de su pista de circulación. Todos los puntos de una carretera deberán estar provistos de la distancia mínima de visibilidad de parada. Si en una sección de carretera o camino resulta prohibitivo lograr la Distancia Mínima de Visibilidad de Parada correspondiente a la Velocidad de Diseño, se deberá señalizar dicho sector con la velocidad máxima admisible, siendo éste un recurso extremo a utilizar sólo en casos muy calificados y autorizados por el MTC. La distancia de visibilidad de parada se compone de dos (02) sumandos o dos tiempos, que son: Distancia de Percepción y Reacción. Que corresponde a la distancia recorrida por el vehículo desde el momento que el conductor divisa el obstáculo hasta que empieza a aplicar los frenos Indudablemente cuando es mayor la atención a altas velocidades, es mas rápido la reacción del conductor en el tiempo de percepción, además se tiene en cuenta el sexo y edad del conductor, así el tiempo de percepción medio es de 0.58 segundos; en los hombres de 0.57 segundos y en la mujeres de 0.62 segundos. El tiempo preciso para realizar el frenado depende de diversas circunstancias relacionadas con el objeto como tipo y color como condiciones atmosféricas y la habilidad del conductor; a lo que se suma la velocidad directriz como factor principal, este tiempo ha sido fijado por la AASHTO en 1.5 segundos; por lo tanto el tiempo total desde que se divisa el objeto hasta que se aplica los frenos es de 2 a 3 segundos; 3 segundo para 50 km./h, 2 segundos para 110 km./h. El valor práctico que se usa al tratar la velocidades de los vehículos es en km./hora, por lo tanto se tiene la siguientes formulas: 

Pág. 17

CAMINOS

Ing. BENJAMIN TORRES TAFUR d ' =



V .tp.

3.6

d ' =

2V . = 0.555V Para 110 km. / h 3.6

d ' =

3V . = 0.833V Para 50 km. / h 3.6





Distancia de frenado (Tiempo de Frenado). Corresponde a la distancia recorrida por el vehículo desde que empieza a aplicar los frenos hasta que se detiene. Para la Distancia de Frenado (d”) d " =

V 2 .

254 ( f ± i)

Pero teniendo en cuenta el coeficiente de seguridad de 1.25, se tiene d " = 0.00492

V 2 .

254 ( f ± i )

Por consiguiente la Distancia de Visibilidad de Parada. se calcula mediante la expresión:

Dp V tp f i

: Distancia de Parada (m) : Velocidad de Diseño de la Carretera (KPH) : Tiempo de Percepción + Reacción (seg.) : Coeficiente de fricción, Pavimento Húmedo : Pendiente Longitudinal (en tanto por uno) + i = Subidas respecto sentido circulación. - i = Bajadas respecto sentido circulación.

Donde Tiempo de Percepción + Reacción (tp) corresponde aproximadamente a 2 seg. Y la Fricción (f) varía entre 0,30 - 0,40, según aumente la velocidad. El siguiente cuadro muestra los coeficientes para los respectivos valores de velocidad experimentados, aplicables ellos por igual a pavimentos de Concreto hidráulico y a pavimentos asfálticos Velocidad (km/h) Coeficiente de Fricción (f)

40

50

60

70

80

100

120

0.185 0.165 0.157 0.152 0.144 0.133 0.122

• Influencia de la Pendiente sobre la Distancia: La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tiene importancia práctica para valores de la pendiente de más o menos 6% y para velocidades directrices mayores de 80 Km./hora. En la Figura 402.05 , se indica la variación de la distancia de visibilidad de parada Pág. 18

CAMINOS


con la velocidad de diseño y la pendiente. Sin embargo, las Normas de Diseño Geométrico para Carreteras 2001, consideran, presente el siguiente ábaco, para el cálculo de la DP, ingresando con la Velocidad Directriz y la Pendiente de la carretera.

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CAMINOS


Pág. 20

CAMINOS


2. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO Distancia de Visibilidad de Paso, es la mínima que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad 15 Kph. menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteración en la velocidad de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz, y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso. Se deberá evitar que se tengan sectores sin visibilidad de adelantamiento en longitudes superiores a las de la Tabla 205.01, según la categoría de la carretera. TABLA 205.01 LONGITUD MÁXIMA SIN VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO EN SECTORES CONFLICTIVOS Categoría de Vía

Longitud

Autopistas y multicarril Primera Clase Segunda Clase

1 500 m 2 000 m 2 500 m

Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan por lo tanto en el costo de construcción, la visibilidad de paso debe asegurarse para el mayor desarrollo posible del proyecto. Los sectores con Visibilidad Adecuada para adelantar deberán distribuirse lo más homogéneamente posible a lo largo del trazado. En un tramo de carretera de longitud superior a 5 kms, emplazado en una topografía dada, se procurará que los sectores con visibilidad adecuada para adelantar, respecto del largo total del tramo, se mantengan dentro de los porcentajes que se indican en la Tabla 205.02. TABLA 205.02

PORCENTAJE DE LA CARRETERA CON VISIBILIDAD ADECUADA PARA ADELANTAR Condiciones Orográficas

% Mínimo

% Deseable

Llana Ondulada Accidentada Muy accidentada

50 33 25 15

> 70 > 50 > 35 > 25

Condicionamiento Técnico. Para hacer el chequeo de este porcentaje se considera que los tramos rectos tengan una longitud mayor a la DS respectiva. En caso de que los tramos rectos no sean suficientes podrá tomarse las siguientes alternativas: 





Rectificar alineamientos eliminando curvas horizontales a fin de tener alineamiento recto más grande. Ampliar los radios de las curvas de modo que satisfagan el radio con visibilidad de sobre paso. Disponer banquetas de visibilidad.

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CAMINOS


DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO Distancias por Adoptarse. La distancia de visibilidad de paso varía con la velocidad directriz según el diagrama de la Figura 402.06.

Para ordenar la circulación en relación con la maniobra de adelantamiento, se pueden definir: 



Una zona de preaviso, dentro de la que no se debe iniciar un adelantamiento, pero si se puede completar uno iniciado con anterioridad. Una zona de prohibición propiamente dicha, dentro de lo que no se puede invadir el carril contrario.

En carreteras de calzada única de doble sentido de circulación, debido a su repercusión en el nivel de servicio y, sobretodo, en la seguridad de la circulación, se debe tratar de disponer de la máxima longitud posible con posibilidad de adelantamiento de vehículos más lentos, siempre que la intensidad de la circulación en el sentido opuesto lo permita. Tanto los tramos en los que se pueda adelantar como aquellos en los que no se pueda deberán ser claramente identificables por el usuario Al calcular la distancia de visibilidad para pasar, la AASHTO hace las siguientes suposiciones con respecto al comportamiento del conductor: Pág. 22

CAMINOS


1. El Vehículo que se rebasa va a una velocidad uniforme, menor que la del proyecto. 2. El vehículo que sobrepasa tiene que reducir su velocidad a la que lleva el vehículo que es rebasado mientras recorre la parte del camino donde la distancia de visibilidad no es segura para pasar. 3. Una vez que obtiene amplia visibilidad, el conductor del vehículo que va a adelantarse necesita del tiempo de percepción-reacción para observar la situación y decidir sobre la maniobra de paso. 4. El vehículo que pasa es acelerado entonces y se considera que su velocidad media, mientras realiza su operación, es de 16 Km/h superior a la del vehículo alcanzado. 5. Un tercer vehículo aparece en el carril de tráfico opuesto cuando el vehículo que pasa ocupa inicialmente dicho carril completo. 6. En necesaria una distancia de seguridad entre el vehículo del tránsito opuesto y el vehículo que pasa, en el instante en que éste completa su ingreso al carril primitivo.

d1

1 3

d2

2

3

d2

d3

d4 =

2

3

d2

d2

Maniobra de Sobre Paso d1 : Es la distancia recorrida por el vehículo que pretende rebasar en el periodo preliminar d 1 = V x t 1 + 1 2 a1 t 2 2

d2 : Es la distancia recorrida por el vehículo, que pretende rebasar, a medida que sobrepasa al vehículo, que va a velocidad menor, y regresa a su carril. d 2 = Vd x t 2 d3 : Es la distancia recorrida por el vehículo, que pretende rebasar, cuando maniobra desde el carril contrario para regresar a su carril al ver que se acerca el vehículo que transita en sentido contrario. Esta distancia oscila (dependiendo de la velocidad) entre 35 y 100 metros. 35 m. ≤ d 3 ≤ 100 m d4 : Es la distancia recorrida por el vehículo que viene en sentido contrario, en el tiempo que el vehículo que pretende rebasar ocupa el carril opuesto. d 4 = 2

3 d 2 Pág. 23

CAMINOS 4.7


PENDIENTES. Las carreteras para unir puntos que están en diferentes niveles, necesitan ser habilitadas con tramos con pendiente. Estos tramos pueden tener variados valores de inclinaciones, pero que estén enmarcados dentro de un rango. Este rango define la pendiente mínima y máxima. A

Pendiente = Tg Ø =

H

ø

B

H DH

x 100

Pendiente se usa en Porcentaje (%)

DH

El empleo de las pendientes para los diferentes tramos de un trazado DEBE SER objeto de atento estudio por parte del proyectista, quien procederán a las comparaciones necesarias y explicara la elección necesaria Por lo tanto incumbe el proyectista la obligación de demostrar que la solución elegida es la mejor que otras posibles, sin superar los valores máximos. Al efectuarla elección el proyectista tendrá en cuenta antes que nada, la influencia de la pendiente sobre el costo de la construcción de al carretera, tanto por lo que se refiere a los mayores costos en conexión con los desarrollos que generalmente al empleo de una pendiente menor, como por lo referente a los costos mas altos que podrían derivar del empleo continuo de la pendiente indicada como máxima. Además, el proyectista tendrá en cuenta las repercusiones de la pendiente sobre el costo de operación y sobre la capacidad de la carretera. 1. PENDIENTE MÍNIMA En los tramos en corte generalmente se evitará el empleo de pendientes menores de 0,5%. Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%. 2. PENDIENTES MÁXIMAS El proyectista tendrá, en general, que considerar deseable los límites máximos de pendiente que están indicados en la Tabla 403.01. En zonas superiores a los 3000 msnm, los valores máximos de la Tabla 403.01, se reducirán en 1% para terrenos montañosos o escarpados. En carreteras con calzadas independientes las pendientes de bajada podrán superar hasta en un 2% los máximos establecidos en la Tabla 403.01 3. PENDIENTES MÁXIMAS ABSOLUTAS Los límites máximos de pendiente se establecerán teniendo en cuenta la seguridad de la circulación de los vehículos más pesados, en las condiciones más desfavorables de pavimento. Pág. 24

CAMINOS


El Proyectista tendrá, excepcionalmente, como máximo absoluto, el valor de la pendiente máxima (Tópico 403.04.03), incrementada hasta en 1%, para todos los casos. Deberá justificar técnica y económicamente la necesidad del uso de dicho valor. TABLA 403.01

PENDIENTES MÁXIMAS (%) CLASIFICACIÓ N

SUPERIOR

PRIMERA CLASE

SEGUNDA CLASE

TERCERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)

> 4000

4000 - 2001

2000-400

< 400

DC

DC

DC

CARACTERÍSTI CAS OROGRAFÍA TIPO

AP (2) 1

2

3

MC 4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH 10,0 12,0 0 0

40 KPH

9,0 8,0 9,0 10,0 0 0 0 0

50 KPH 60 KPH

7,0 7,0 0 0

8,0 9,0 8,0 8,0 0 0 0 0

70 KPH

6,0 6,0 7,0 7,0 6,0 6,0 7,0 7,0 6,0 7,0 8,0 9,0 8,0 8,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

80 KPH

5,0 5,0 5,0 5,0 6,0 6,0 6,0 7,0 6,0 6,0 7,0 7,0 6,0 7,0 7,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

7,0 0

90 KPH

4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6,0 6,0 0 0

7,0 0

100 KPH

4,5 4,5 5,0 0 0 0

5,0 5,0 6,0 0 0 0

5,0 5,0 0 0

6,0 0

110 KPH

4,0 4,0 4,5 0 0 0

5,0 5,0 6,0 0 0 0

5,0 0

6,0 0

120 KPH

4,0 4,0 0 0

4,0 0

130 KPH

3,5 0

4,0 0

140 KPH

3,5 0

150 KPH

AP : Autopista MC : Carretera Multicarril o Dual DC : Carretera De Dos Carriles NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique la construcción de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas calzadas tengan las características de dicha clasificación.

NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de 1ra clase y a pesar de ello se desee diseñar una vía multicarril, las características de ésta se deberán adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una vía de segundo orden y se desea diseñar una autopista, se deberán utilizar los requerimientos mínimos del orden superior inmediato. NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificación, serán justificados de Pág. 25

CAMINOS


acuerdo con lo que disponga el MTC y sus características serán definidas por dicha entidad. NOTA 4: En los casos de pendientes elevadas, verificar la capacidad de la vía y necesidad de carril de ascenso 4. PENDIENTES ECONÓMICAS

La pendiente económica será aquella que permitan al vehículo subir a la velocidad más eficiente de su máquina, esto es, con el menor consumo de combustible y lubricantes y descender sin necesidad de usar los frenos y sin alcanzar una velocidad excesiva, lo cual reduce al desgaste mecánico y de las llantas. Desde esto punto de vista la pendiente más económica será de 3%, porque en uno u otro sentido la velocidad operacional es prácticamente la misma que a nivel. 5. PENDIENTE MEDIA.

Se llama pendiente media al promedio de las pendientes de una carretera para tramos de longitud considerada. Im(%)

=

∆ H ( acumulado

Dh

)

( acumulada )

x 100

d a

Cota Cd

Cota = C2

d5 d1

d4

d2

B

Cota=CA

B A

Cota CB

b c

d3

Planta

Cota Cb

Cota Cc

d b h2

h5 h4

a

B

h3 h1

A

c d1

d2

d3

d4

d5

Elevación

Relación entre velocidad directriz y pendiente Las pendientes máximas a que se refiere la Tabla 403.01, podrán usarse, siempre con los criterios indicados, cualesquiera que sean las características planimétricas y de visibilidad de trazado, es decir, su velocidad directriz. Sin embargo el proyectista estudiará la sucesión de los diferentes tramos en pendiente en forma tal que se limite en lo posible las reducciones de velocidad respecto a la directriz. Pág. 26

CAMINOS


Tramos en descanso. En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5% se proyectará, más o menos cada tres kilómetros, un tramo de descanso de una longitud no menor de 500 m., con pendiente no mayor de 2%. El proyectista determinará la frecuencia y la ubicación de tales tramos de descanso de manera que se consigan las mayores ventajas a los menores incrementos del costo de construcción.

5.0 PLANEAMIENTO DE UNA VÍA o DISEÑO GEOMÉTRICO EN PLANTA Y PERFIL 5.1 GENERALIDADES. Los criterios a aplicar en los distintos casos se establecen mediante normas y recomendaciones que el proyectista debe respetar y en lo posible, dentro de límites económicos razonables, superar, para lograr un trazado que satisfaga las necesidades del tránsito y brinde la calidad del servicio que se pretende obtener de la carretera. El buen diseño no resulta de una aplicación mecánica de la norma. Por el contrario, él requiere buen juicio y flexibilidad, por parte del proyectista, para abordar con éxito la combinación de los elementos en planta y elevación. El trazado debe ser homogéneo: sectores de este que permitan velocidades superiores a las de diseño no deben ser seguidos de otros en los que las características geométricas se reducen bruscamente. Las posibles transiciones entre una u otra situación, deberán darse en longitudes suficientes como para ir reduciendo las características del trazado a lo largo de varios elementos, hasta llegar a los mínimos absolutos permitidos, requeridos en un sector dado. 5.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO Se presenta aquí algunos aspectos fundamentales que habrán de considerarse en el diseño del alineamiento, considerando su fluidez y apariencia general: Los tramos excesivamente extensos en tangente, convenientes para las vías férreas, no son deseables para las carreteras. Para las carreteras de un patrón elevado (autopistas o multicarril), el trazado deberá ser más bien una serie de curvas de radios amplios que de extensas tangentes, "quebradas" por curvas de pequeña amplitud circular. Amén de reducir la sensación de monotonía para el conductor, ese patrón de trazado se ajusta mejor a la conformación básica de las líneas naturales, pudiendo reducir los rasgos causados por el terraplén en el paisaje. En el caso de ángulos de deflexión D pequeños, iguales o inferiores a 5º, los radios deberán ser suficientemente grandes para proporcionar longitud de curva mínima L obtenida con la fórmula siguiente:

L > 30 (10 - D), D < 5º (L en metros; D en grados) No se usará nunca ángulos de deflexión menores de 59' (minutos). La longitud mínima de curva (L) será: Carretera Red Nacional

L (m)

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CAMINOS

Ing. BENJAMIN TORRES TAFUR Autopista ó Multicarril Dos Carriles V = Velocidad de diseño (Kph)

6V 3V

Las consideraciones de apariencia de la carretera y de orientación del conductor recomiendan que, en la medida de lo posible, las curvas circulares estén dotadas de curvas de transición, incluso en los casos en que, conforme a los criterios usuales, éstas estarían dispensadas Al final de las tangentes extensas o tramos con leves curvaturas, o incluso donde siga inmediatamente un tramo con velocidad de diseño inferior, las curvas horizontales que se introduzcan deberán concordar con la mayor posibilidad precedente, preferiblemente bien por encima del mínimo necesario, y proporcionando una sucesión de curvas con radios gradualmente decrecientes para orientar al conductor. En estos casos, siempre deberá considerarse el establecimiento de señales adecuadas de advertencia para paliar las deficiencias que emanen de este hecho. No son deseables dos curvas sucesivas en el mismo sentido cuando entre ellas existe un tramo en tangente. Preferiblemente, serán sustituidas por una curva extensa única bien estudiada o, por lo menos, la tangente intermedia deberá sustituirse por un arco circular, constituyéndose entonces en curva compuesta. Sí no es posible adoptar estas medidas, la tangente intermedia deberá ser superior a los 500 metros. Las curvas sucesivas en sentidos opuestos, dotadas de curvas de transición, deberán tener sus extremos coincidentes o separados por cortas extensiones en tangente. Con todo, en el caso de curvas opuestas sin espiral, la extensión mínima de la tangente intermedia deberá permitir la transición del peralte Aunque sea deseable, se reconoce que, en diversos casos, no será posible aplicar muchos criterios arriba descritos, como por ejemplo, cuando sea necesario ajustar el trazado a elementos rectilíneos del paisaje, tales como valles estrechos, vías férreas, redes viales urbanas, etc., o aprovechar trazados ya existentes. Además, la necesidad de proporcionar suficiente distancia de visibilidad de parada limita el empleo de tramos curvilíneos. Deberá buscarse un alineamiento horizontal homogéneo, en el cual tangente y curvas se suceden armónicamente 5.3 DESARROLLOS No se utilizarán desarrollos en Carreteras de Primer orden y Multicarril de Segundo. orden, en las restantes se evitará, en lo posible, los desarrollos artificiales. Cuando las circunstancias hagan indispensable su empleo, el proyectista hará una amplia justificación de ello. Las ramas de los desarrollo tendrán la máxima longitud posible y la máxima pendiente admisible, evitando la superposición de varias de ellas sobre la misma ladera. Al proyectar una sección de carretera en desarrollo, será probablemente necesario reducir la velocidad directriz, lo que se hará con sujeción a lo dispuesto en el Presente Reglamento 5.4 ETAPAS DEL ESTUDIO DE UNA CARRETERA 















Las etapas parta realizar un buen estudio de una carretera son: 1°.Estudio Socio Económico. 2º.Estudio de Planeación. 3º.Estudio de Reconocimiento de Rutas. Pág. 28

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4º.Estudio de Diseño. 5º.Construcción de la Vía 1°.ESTUDIO SOCIO ECONÓMICO. Toda carretera para poder ser diseñada y construida, debe tener una justificación, donde esta comprendida la Justificación Económica. Siendo esta justificación subdividida en Justificación para el Desarrollo Económico de la zona como la Justificación de Inversión Económica; la primera es la que se realiza mediante encuestas a fin de poder determinar la producción que se pretende intercambiar con otras zonas donde ya existe una carretera y la segunda es la realiza el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, mediante la Oficina de la Dirección General de Transporte Terrestre, División de Ingeniería, entidad que otorga la normalización y categorización. Es necesario hacer mención que dicha entidad es la llamada a determinar la necesidad de construir una carretera en una determinada zona del país; sin embargo las Municipalidades también realizan esta función pero sólo dentro de su jurisdicción. Del Estudio Socio Económico se determina que clase de vehículo se necesita para poder realizar el intercambio cultural, social, económico, entre las zonas beneficiadas por la carretera; así mismo con el vehículo se determina el volumen de tráfico y se establecerá el tipo de vehículo predominante en la zona, para luego con las características físicas (dimensiones) de este vehículo se diseñará la carretera. 2º.EL PLANEAMIENTO DE UNA VÍA. Toda carretera soluciona necesidades económicas de una región, sirve de enlace de toda una zona, sirve para intercambiar productos y materias primas, es decir permite transformar a la zona económica y socialmente. Por eso que la carretera forma una zona de influencia; esta zona de influencia está afectada por la topografía de la región y sus características. Por lo que, cuando se estudia la posibilidad de construcción de una Vía, se debe pensar que esta vía es una inversión a largo plazo en consecuencia la concepción de esta vía debe estar relacionada con la solución de problemas futuros. Por lo general se diseña una vía para solucionar el problema del transporte de unos 20, 25 ó 30 años, de acuerdo al estudio socioeconómico.

3º.RECONOCIMIENTO DE LAS RUTAS. El reconocimiento es el estudio más importante de una carretera, debido a que de acuerdo al reconocimiento de las rutas (mínimo 03), y luego de elegir la mas favorable, se toma la decisión sobre la ubicación del eje de la vía y por consiguiente la facilidad o dificultad de la utilización de los parámetros de diseño, como velocidad directriz, radios de las curvas, peraltes, etc. En esta etapa se determina los puntos obligados de paso. Antes de realizar el Reconocimiento, se debe obtener información sobre la zona en estudio; esta información se la puede obtener del Ministerio de Transportes, Instituto Geográfico Nacional (IGN), etc. Los mapas y cartas que sirven de información para el Estudio: Mapa del Perú 1/1´000,000 redactados a base de la Carta Nacional Carta Nacional 1/ 200,000 Carta Nacional 1/100,000 Diagramas viales Mapas viales Reconocimiento de un plano a curvas de nivel. Cuando el Estudio es del tipo Topográfico, esto quiere decir que se lo realiza en un Plano a Curvas de Nivel las que deben tener una equidistancia de 2 metros. 









Pág. 29

CAMINOS


4°.ESTUDIO DE DISEÑO. En el Estudio del Diseño, comprende la ubicación del eje de la vía, teniendo en cuenta los parámetros de diseño, es decir se diseña el eje de la vía de acuerdo a las DG 2001. El Estudio de Diseño tiene dos partes: El Estudio Preliminar o Anteproyecto. Se realiza luego de elegir la mejor ruta, en esta etapa se ubica la poligonal de estudio que contiene al eje de la carretera. EL Estudio Definitivo. En esta etapa del Estudio, se define “definitivamente”, el eje de la vía, la que es la línea central de la vía formada por alineamientos y curvas o tramo recto o tangente y tramo curvo. El eje se traza teniendo como base la línea poligonal determinada en el Estudio Preliminar... 5º.CONSTRUCCIÓN DE LA VÍA. La construcción es la materialización de una concepción vial, es la etapa que en definitiva vendrá a poner a prueba el arte el ingenio y la técnica que el Ingeniero haya desarrollado durante el estudio y diseño. 5.5 PUNTOS DE CONTROL: Se llama punto de control a todo punto o elemento que origina un encauzamiento u orientación del trazo de una carretera. Un punto de control restringe el trazo de la vía, por lo que es necesario, que antes de inicial el estudio se debe identificar o descubrir los puntos de control. En necesario recalcar que la carretera se desarrolla dentro de una franja de terreno y dentro de esta franja se identificará o descubrirá los puntos de control a. Clases de Puntos de Control a.1. Puntos de Control Naturales: son puntos producto de la naturaleza, tales como: Abras o punto de paso entre dos cuencas, laderas apropiadas para el trazo, zonas rocosas, pantanos (no adecuado para el trazo). 



A

P1

P2 1

2

Abras como Punto de Control P1, P2 = Puntos Cima de Cerros A = Abra 1, 2 = Posibles rutas de trazo Abra. Son puntos importantes de la topografía del terreno, que se busca para pasar de una cuenca a otra. Toda Abra para ser utilizada debe cumplir con los siguientes requisitos:  

Que tenga menor elevación, respecto a las abras próximas. Que tenga accesos favorables. Pág. 30

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Que se aproxime más a la dirección del trazo. a.2. Puntos de Control Artificial. Son puntos hechos por el hombre, como, pueblos, ciudades, zonas arqueológicas, puentes, alcantarillas 

a.3. Punto de Control Positivo. Puntos que atraen el trazo de la carretera debido a otorgan facilidad para la ubicación de curvas, puentes, alcantarillas, etc., dentro de estos se encuentran las abras, cuellos en ríos, laderas apropiadas para el trazo, etc. Los puntos de control positivos pueden ser Puntos de Control Naturales Positivos y Puntos de Control Artificiales Positivos, dependiendo si han sido hechos por la naturaleza o por la mano de hombre respectivamente. a.4. Punto de Control Negativo. Generalmente son hechos por la naturaleza y que dificultan o impiden el trazo de la carretera, dentro de estos puntos, se tiene los pantanos, zonas rocosas, zonas agrícolas, cementerios, casas de campesinos, etc. Los puntos de control negativos pueden ser Puntos de Control Naturales Negativos y Puntos de Control Artificiales Negativos, dependiendo si han sido hechos por la naturaleza o por la mano de hombre respectivamente. A

3

5

Cementerio

2 1

Abra

Puente

4 Zona Agrícola

Pantano

B

5.6

Puntos de Control Río = Natural (+) Puente = Artificial (+) Pantano = Natural (-) Abra = Natural (+) Cementerio = Artificial (-) Zona Agrícola = Artificial (-) MÉTODOS PARA EL TRAZO DE UNA CARRETERA Para trazar un camino o carretera, existe 3 métodos fundaménteles: 





Método Directo Método Topográfico Método combinado

El trazado de una carretera consiste básicamente en unir alineamientos rectos y alineamientos curvos que vienen el eje de la carretera. Pág. 31

CAMINOS

Ing. BENJAMIN TORRES TAFUR 





-

Método Directo: el método directo consiste en realizar los diferentes trabajos para el trazo de una carretera directamente en el terreno por donde pasará ésta. Se trazaran los alineamientos rectos y curvos, buscando la configuración apropiada del terreno. Para el efecto del trazador se ubica en las partes altas del terreno para dominar la zona en estudio. Este método se usa cuando la carretera no tiene mucha importancia y es muy ventajosa cuando el terreno es muy despejado; pero cuando el terreno es accidentado, los resultados no son muy halagadores. Método Topográfico: Este método consiste en documentarse de graficas, planos, fotografías aéreas, referencia de los lugareños, etc.; para después hacer el estudio de esta zona en un plano topográfico, con curvas de nivel de una equidistancia de 2.0 m. (máxima) y a una escala de 1/2000. Método Combinado: Este método consiste en inicial el trazo, como trazo directo, luego hacer un levantamiento Topográfico, en una franja de terreno mínimo de 100.00 metros de ancho, tomando como base la poligonal que traza en el campo, donde se debe tener en cuenta que las señales de la línea de gradiente, se encuentren involucrados, a fin de tener una mejor idea del terreno y que servirán para luego hacer un replanteo del eje de la vía en campo. COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS TOPOGRÁFICO Es Rápido Requiere poco personal de apoyo Permite analizar todas las posibles rutas de trazo Es importante contar con los planos geológicos y catastrales No requiere de equipo topográfico

-

El trabajo se realiza en gabinete El personal que se requiere es: Ing°, diseñador y dibujantes

-

-

DIRECTO Demanda más tiempo Demanda mayor personal No siempre se analiza todas las rutas posibles de trazo La información geográfica y de catastro se obtiene directamente del campo Requiere de equipo Topográfico (eclímetro, wincha, Teodolito, nivel y mira) El trabajo se realiza en el campo El personal requerido es: Trazo línea gradiente (5 personas) Eje o Poligonal (4 personas mínimo) Nivelación (3 personas mínimo) Secciones transversales (2 personas) Queda el estacado en el campo

- No queda el estacado en el campo

MÉTODO TOPOGRÁFICO. A. Reconocimiento de Rutas o trazo de la Línea de Gradiente: Consiste en identificar la topografía del terreno, y de acuerdo a la clasificación de la carretera trazar rutas (mínimo 3) de acuerdo a una pendiente determinada en un plano a escala 1/200, con una equidistancia entre curvas de 2 m. B. Estudio Preliminar: Consiste en plantear la poligonal preliminar, estimándose con mucha mas aproximación la longitud de la carretera y si fuera posible estimar los volúmenes del movimiento de tierras. Pág. 32

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Ing. BENJAMIN TORRES TAFUR C. Estudio Definitivo: Llamado también proyecto de gabinete y su propósito es

acomodar el trazo en detalle, tanto como fuera posible, a la topografía del terreno y dentro de la normas establecidas Correctamente debe definirse: El eje del plano altimétrico, secciones transversales, determinación de lo volúmenes de corte y relleno cotas de estudio y construcción, determinación de especificaciones técnicas, y programación de obra. D. Trazo Definitivo: Por lo cual se transfiere el proyecto planteado en gabinete al

campo. RECOMENDACIONES.- Es el examen general, rápido y crítico del terreno por el que a de atravesar la carretera. Comprende, a su propósito: a. Descubrir si tiene una ubicación práctica entre las puntas extremas. b. Precisar los parámetros de diseño en función de: b.1. Topografía de la zona. b.2. Tipo de carretera.

c. Establecer las puntos obligados de paso definiendo las pautas positivos de control (zona para los puentes, como abras, comunidades, zonas posibles de aprovechamiento agrícola pecuario, forestal industrial o mineralógico) (eventualmente de estrategia geopolítica) d. Trazo de líneas de gradiente de rutas o alternativos de trazo. e. Evaluación y elección de las rutas y luego dibujo de ellas (planta y perfil) Conexamente se abra tenido una idea de la longitud de la carretera, tipo y número de las obras de arte, número de curvas de vuelta, un estimado del costo de construcción y si la carretera tuviera la posibilidad de generar otros beneficios, precisarlas estas por ejemplo: fines turísticos, apertura de fronteras agrícolas o colonizaciones. Definido el tipo de carretera y a la vista del plano topográfico se revisaran los parámetros de diseño para que seguidamente ejecutar el trazo de alternativas. TRAZO DE LÍNEA DE GRADIENTE Material a usar ▪ Plano topográfico: Perfectamente a escala 1/2000 con equidistancia de curvas de nivel dos metros; puede usarse también si faltare el plano anterior, planos a 1/5000 con E = 5 m., o a 1/2500 con E = 25 m., o incluso 1/50 con E = 50 m... ▪ Compás. ▪ Escalímetro o regla centimetrada ▪ Calculadora lápiz, borrador y papel para calcular. Es muy aconsejable que se encuentren cuente con un plano geológico. PROCESO 1. Definir los puntos inicial, puntos positivos de control (por donde debe pasar la carretera), los puntos negativos de carreteras (por donde no debe pasar la carretera, punto final). 2. Para cada dos puntos de control mas inmediatos determine sus cotas y la longitud de la Línea de vuelo entre ellas (distancia recta) a la se le aumentará un porcentaje (de acuerdo a la Topografía), obteniéndose la Longitud Probable de Trazo, a fin de que con estos valores calculamos la pendiente para la siguiente formula.

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 desnivel entre 2 puntos   × 100   longitud probable 2 puntos 

( % ) i = 

3. Si la i calculada es un dato compatible de diseño o trazo se procede a calcular la

abertura del compás. Si la diferencia de alturas es considerable se hace la necesidad de generar una mayor longitud esto, se hace planteando desarrollos y consecuentemente se tendría que buscar en el plano los lugares más convenientes para las curvas de vuelta. 4. Si la definición de la abertura de compás se ejecuta así: Si tenemos un plano topográfico consecuentemente conocemos su escala: 1/k y también la equidistancia entre curvas de nivel: E , si deseamos trazar una línea de gradiente con pendiente i, entonces: por definición de pendiente tenemos: Como quiera que el plano esta representando el terreno, para su relieve, mediante curvas de nivel a equidistancia e al trazar líneas de gradiente bajaremos o subiremos E consecuentemente tendríamos: % ) I (

I

L =

100.00

% ) I ( 2

L 100.00

I

100 E I

donde : L : Longitud en el terreno que es necesario para subir o bajar e i : Pendiente en porcentaje

5. Si ahora debemos tomar la longitud L a una escala 1/k la longitud de abertura de compás (l ) será:

L 100 E = K Ki Donde: l : Abertura del compás, en las unidades que se toma e. E : Equidistancia de curvas de nivel, tiene sus unidades. K : Denominador de la escala del plano i : Pendiente en porcentaje Ejemplo: Si escala 1 / 2000 E = 2 m. Se tendrá que: 100 × 2 1 m. = l = 2000 × i 10 i Si i = 5 % 1 m. = 0.02 m. l = × 10 5 Si E = 200 cm l=

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100 × 200 10 m. = i 2000 × i 10 l = = 2 cm. 5 l =

Habiéndose definido la abertura del compás se procede a tratar de unir los puntos en referencia, pudiéndose dar los siguientes casos:

• Que se logre unirlas • Que no se logre unirlas, en este caso tendremos que abrir o cerrar la abertura del

compás, en procesos alternativos hasta que logremos unir los puntos, logrando unir los puntos tendremos que recalcular el i para dicha abertura de compás. Así sucesivamente abra de procederse para los otros puntos hasta lograr el punto final sin descuidar las estipulaciones que fijan las DG 2001. para la pendiente. A medida que se va trazando las líneas de gradiente se va obteniendo el cuadro de características para cada ruta. Ejemplo: Ruta Azul Desnivel I Tramo Cotas H (m) (%) A– 1 1–2 2–3 3–4 4–5 5–6

2756 2730 2730 2718 2718 2690 2690 2694 2694 2730 2730 2738

Abertura Obras de Arte Curvas N° de Longitud Compás Obser. Compás. Tramo Puente Alcanta. Vuelta L (cm.)

26

- 5.00

2.00

13

520.00

12

- 3.00

3.33

6

399.60

28

- 2.00

5.00

10

1000.00

4

+0.70

14.29

2

36

+6.00

1.67

10

334.00

3

8

+5.00

2.00

25

1000.00

1

3825.00

7

114 I medía

(%)

=

114 3825 .00

×100 = 2.98

1

2

2

571.40 1(12 m)

2

%

CALIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE LA MEJOR RUTA Se formula un cuadro comparativo de las características fundamentales de las rutas trazadas, las características o trazo son: longitud, pendiente, medida y máxima, longitud de puentes, número de alcantarillas, número de curvas de vuelta, u otras características que nos darán mayor y mejor elementos de juicio en el proceso de calificación. Entre los métodos para calificar son los siguientes: 1. Método de las pesos absolutas 2. Método de los pesos relativos.

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Ing. BENJAMIN TORRES TAFUR 1. Método de las Pesos Absolutos Este método es bastante sencillo pues consiste en

calificar con el guarismo 1 a la característica o factor: lo más económico, lo más cómodo, lo más seguro, y lo de mayor beneficio social; con 2 a lo regular y con el guarismo 3 a lo más antieconómico, lo menos cómodo, lo menos seguro, y es de menos beneficio social. El principal inconveniente de este método significa en exceso la calificación Valor 1. Lo más económico, lo más cómodo, lo más seguro. Valor 2. Lo regular e intermedio. Valor 3. Lo antieconómico, lo incómodo, lo menos seguro. RUTA VERDE RUTA AZUL RUTA ROJA CARACTERÍSTICAS VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESO Longitud total (m) 3651 1 3688 2 4246 3 Pendiente media % 3.12 1 3.09 2 2.68 3 Pendiente máxima % 6.00 1 6.50 2 6.50 2 Longitud de puentes 12 2 12 2 10 1 Número de alcantarillas 7 2 7 2 6 1 Numero de curvas de vuelta 2 1 2 1 3 2 9 ∑= ∑ = 12 ∑ = 13 ∴ La mejor Ruta es la Ruta Verde 2. Método de las Pesos Relativos Este método es semejante al de los pesos absolutos,

pero con la condición que se toma como base el mas favorable, luego por regla de tres se obtiene el peso de los otras características. Para los factores longitud total, pendiente máxima, longitud de puentes, número de alcantarillas, número de curvas de vuelta, la proporcionalidades es mediante regla de 3 simple, para la pendiente media es regla 3 inversa este método es el mas ventajoso que el de pasos absolutos. Ejemplo: RUTA VERDE RUTA AZUL RUTA ROJA CARACTERÍSTICAS VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESO Longitud total (m) 3651 1.00 3688 1.01 4246 1.16 Pendiente media % 3.12 1.16 3.09 1.15 2.68 1.00 Pendiente máxima % 6.00 1.00 6.50 1.08 6.50 1.08 Longitud de puentes 12 1.20 12 1.20 10 1.00 Número de alcantarillas 7 1.17 7 1.17 6 1.00 Numero de curvas de 2 1.00 2 1.00 3 1.50 vuelta ∑ = 6.53 ∑ = 6.61 ∑ = 6.74

RECOMENDACIONES PARA EL TRAZO DE LAS LÍNEAS DE GRADIENTE • No es muy adecuado tomar las pendientes límites sino un valor ligeramente menor ya que en los estudios posteriores probablemente haya reducción de longitud lo que conllevaría a que suba la pendiente y si habríamos usado, los valores extremos lógicamente. • Para las pendientes máximas pueden tomarse una holgura 2 o 3%. • Al trazar los compasados no salteamos ni repetir curvas de nivel. • Es adecuado saber relacionar la ubicación para las curvas de volteo. Pág. 36

Topografia y Caminos

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