Trazo y Diseño Geometrico

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    16-Nov-2015

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<ul><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>DISEO GEOMETRICO </p><p>1. CRITERIOS BASICOS. </p><p>Las caractersticas geomtricas que se plantea en el diseo del tramo estn </p><p>basadas en el MANUAL DE DISEO GEMETRICO DE CARRETERAS DG-2001 </p><p>aprobada por Resolucin Directoral N 143-2001-MTC/15.17 y en el MANUAL </p><p>PARA EL DISEO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO </p><p>VOLUMEN DE TRNSITO publicacin realizada por el Ministerio de Transportes </p><p>y Comunicaciones en marzo del 2008, ambos documentos son complementarios. </p><p>Las Normas Peruanas generalmente representan valores mnimos, es decir las </p><p>menores exigencias de lmites de diseo. En el presente diseo, se han usado las </p><p>mejores caractersticas, dentro de los lmites razonables de economa donde se ha </p><p>hecho lo posible por superar los valores limites indicados. En zonas urbanas o semi -</p><p>urbanas o en presencia de viviendas a ambos lados de la va, las restricciones de </p><p>velocidad exigir el apartamiento de las normas, debiendo adaptarse las </p><p>caractersticas a las condiciones de cada caso. </p><p>1.1. CLASIFICACIN DE LA VA. </p><p>Por su funcin: </p><p>Carretera de la Red Vial Vecinal o Rural. </p><p>Por la Demanda: </p><p>Carretera de Tercera Clase Son aquellas que soportan trafico menores a 400 </p><p>veh/da. Para este caso se determin 300 veh/da </p><p>Clasificacin segn Condiciones Orogrficas </p><p>Carreteras tipo 3 </p><p>Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los </p><p>vehculos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias </p><p>considerables o a intervalos frecuentes. La inclinacin transversal del terreno, </p><p>normal al eje de la va, vara entre 50 y 100%. </p><p>El anexo 1 muestra la relacin entre estas clasificaciones mencionada en el </p><p>DG-2001 </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>2. SELECCION DE LA MEJOR ALTERNATIVA </p><p>En funcin del problema que se desea resolver corresponde identificar, definir </p><p>y analizar todas aquellas alternativas tcnicamente de mejoramiento posibles. En el </p><p>diseo se localizaron puntos obligados: El alineamiento en planta prxima o sobre al </p><p>eje del camino existente y en alineamiento vertical que algunas elevaciones que </p><p>deban coincidir con algunas alcantarillas o para no exceder las pendientes mximas </p><p>permitidas. Para el diseo del tramo se utilizo una pendiente mxima de 6.84 % que </p><p>esta dentro del rango de la norma, segn el DG-2001 la pendiente mxima debera de </p><p>ser del 9%. Para el diseo en planta se trazaron alternativas para elegir como mejor </p><p>alternativa el que cumple con todas las normas y el que presente radios mas </p><p>comodos, y tambin adaptar algunos puntos de inflexin y radios de curvaturas entre </p><p>lmites de terrenos que no estn dentro de la norma. </p><p>Se defini las alternativas de trazo con una poligonal abierta ubicando los </p><p>puntos de inflexin o PIs, en funcin de los radios de curvatura mnimos para </p><p>aquellos casos que el ngulo de deflexin sea bastante grande. </p><p>Aspectos tcnicos de la alternativa elegida.- El diseo principalmente estar en </p><p>base a la Normas de Diseo Geomtrico de Carreteras contemplado en el DG-2001 </p><p>Para la elaboracin de un proyecto de carretera se siguen varias etapas, que </p><p>establecen en forma clara los objetivos; dentro de esas etapas en la Ingeniera de </p><p>Proyecto se tienen sub etapas, entre las cuales se encuentra el reconocimiento y la </p><p>eleccin de la ruta. </p><p>Sin duda es importante antes de realizar el reconocimiento y la eleccin de </p><p>alternativas conocer los antecedentes que guardan relacin con el tramo en estudio, </p><p>entre estos antecedentes necesariamente estarn los de tipo social, econmico, </p><p>poltico y tcnico. Para el diseo del tramo se ha tomando en cuenta las pendientes </p><p>admisibles, los movimientos de tierra, alineamientos, radios de curvatura y la </p><p>adecuada ubicacin de las obras de arte como las alcantarillas, tratando de proyectar </p><p>el camino equilibrando las caractersticas tcnicas, econmicas, sociales y </p><p>ambientales. </p><p> Se tom en cuenta los siguientes aspectos: Trazado recto, Menor </p><p>movimiento de tierras, Menor costo. </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>3. PARAMETROS DE DISEO </p><p>Los parmetros adoptados en el presente diseo estn en funcin Normas de </p><p>Diseo Geomtrico de Carreteras contemplado en el DG-200. </p><p>Los parmetros adoptados se presentan en el siguiente cuadro. </p><p>Parmetros a usar en el Diseo Geomtrico </p><p>PARAMETRO REFERENCIA </p><p>Categora del camino Tercera Clase DG-2001, TABLA 101.01 </p><p>Volumen de trfico da 300 Veh/dia DATO DE ZONA </p><p>Topografa Ondulada a </p><p>montaosa DATO DE ZONA </p><p>Regin Lluviosa DATO DE ZONA </p><p>Velocidad directriz 40 Km/h ASUMIDO </p><p>Peralte mximo 8% DG-2001, TABLA 304.04 </p><p>Radio mnimo 50 m MDC, CUADRO 3.2.6.1b </p><p>Pendiente mxima 9% MDC, CUADRO 3.3.3.a </p><p>Bombeo 3% DG-2001, TABLA 304.03 </p><p>Distancia de visibilidad de Parada 53m, mximo MDC, CUADRO 3.1.1 </p><p>Distancia de visibilidad de </p><p>adelantamiento 270 m MDC, CUADRO 3.1.2 </p><p>Ancho de Calzada 6.00 m DG-2001, TABLA 304.01 </p><p>Berma a cada lado 0.5 m DG-2001, TABLA 304.02 </p><p>Faja de dominio 20 m. DG-2001, TABLA 303.03 </p><p>Carriles 2 DISEO </p><p>Sobreancho en curvas 1.87 m mximo MDC, CUADRO 3.2.7 </p><p>Longitud de cuneta 0.75x0.3m MDC, CUADRO 4.1.3.a </p><p>Plazoletas de Cruce No presenta MDC, ITEM 3.5.4 </p><p>Plazoletas de estacionamiento No presenta DG-2001, ITEM 304.09.01 </p><p>MDC = MANUAL DE DISEO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE </p><p>BAJO VOLUMEN DE TRANSITO </p><p>Ver anexos </p><p> No presenta plazoletas de cruce dado que el DG-2001 dispone de plazoletas </p><p>en carreteras de un solo carril con dos sentidos de transito o para Bermas menores a </p><p>2.4 m. </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>4. TRAZADO HORIZONTAL. </p><p>Generalidades.- El alineamiento horizontal deber permitir la operacin </p><p>ininterrumpida de los vehculos, tratando de conservar la misma velocidad directriz </p><p>en la mayor longitud de carretera que sea posible. </p><p>Homogeneidad del trazo.- Se ha tratado de seguir un alineamiento horizontal, </p><p>homogneo, en el cual la tangente y curvas horizontales se suceden armnicamente. </p><p>CURVAS HORIZONTALES </p><p>Radios mnimos normales.- Los radios mnimos que se han usado en las curvas </p><p>horizontales del presente diseo est en funcin de la velocidad directriz y del </p><p>peralte, las Normas Peruanas para el Diseo de Carreteras fijan, para las condiciones </p><p>del presente diseo un radio mnimo de 50 m de, </p><p>Radio mnimo excepcional.- Ser ha demostrado que los radios de 08 metros de las </p><p>curvas ofrecen seguridad al trnsito vehicular estos radios excepcionales deben </p><p>disearse con peraltes mas pronunciados, sin embargo para el siguiente diseo no </p><p>han sido necesario usar radios excepcionales. </p><p>Ampliando los conocimientos de curvas horizontales podemos decir: </p><p>Si se tiene en cuenta que la curva en caminos, es un problema fsico, se producen las </p><p>siguientes alteraciones: </p><p> Aparicin de la fuerza centrfuga, que es una fuerza transversal a la direccin de </p><p>la marcha del vehculo. </p><p> Falta de visibilidad. </p><p> Aumento del ancho ocupado por el vehculo. </p><p> Este diseo de curva debe estudiar los siguientes aspectos: </p><p>a. Combinacin del radio mnimo y peraltes </p><p>b. Transicin entre parte recta y curva </p><p>c. El sobre ancho que permita conservar la misma capacidad de trnsito </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>d. La visibilidad </p><p> 2</p><p> Vd R =</p><p> 128(p+f)</p><p> Donde: R = Radio mnimo </p><p> Vd. = Velocidad Directriz </p><p> P = Peralte </p><p> f = coeficiente de friccin lateral entre los neumticos y el </p><p>pavimento </p><p>Sobreanchos en curvas.- Los sobreanchos en curvas horizontales son funcin </p><p>inversa del radio as a menor radio mayor sobreancho y viceversa el presente diseo </p><p>a tomado valores de sobreanchos para los distintos radios obtenidos de acuerdo al </p><p>cuadro 3.2.7 del Manual de Diseo de Carreteras no pavimentadas de bajo volumen </p><p>de Transito (ver anexo 12) </p><p>Progresivas.- En el eje se han considerado progresivas cada 20.00 mts. en forma </p><p>normal en tramos rectos, en la curvas las progresivas han sido fijados cada 10.00 mts. </p><p>Tambin se considera las progresivas de las alcantarillas </p><p>5. TRAZADO VERTICAL </p><p>Peralte.-Con el fin de contrarrestar, la accin de la fuerza centrfuga, todas las curvas </p><p>horizontales debern ser peraltadas. El presente diseo tendr un peralte mximo </p><p>normal de 8%. La seccin afectada de bombeo, correspondiente a las tangentes, </p><p>variar a lo largo de la longitud de transicin, hasta alcanzar el valor del peralte que </p><p>se haya asignado a la curva. Para el presente diseo la transicin del peralte se </p><p>conseguir girando alrededor del eje de la carretera. </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>TRAZADO DEL PERFIL LONGITUDINAL </p><p>Se han trazado teniendo en consideracin la pendiente mxima tratando de </p><p>evitar demasiados rellenos y cortes y con la idea que estos se compensen, se ha </p><p>considerado tambin que las curvas verticales y horizontales no tengan interseccin </p><p>sino que el primero este dentro del segundo para evitar los llamados lomo corto. </p><p>Considerando tambin para las curvas verticales las distancias de visibilidad de </p><p>parada principalmente y la visibilidad de adelantamiento cuando esta es factible . </p><p>Curvas verticales.- El parmetro K juega un papel importante en la determinacin de </p><p>la longitud mnima de una curva vertical, y se define como la distancia horizontal </p><p>requerida para que se produzca un cambio de pendiente de un uno por ciento a lo </p><p>largo de la curva, es decir, es una medida de la curvatura de la parbola. La longitud </p><p>mnima de una curva vertical en relacin con el parmetro K es igual a: </p><p> = </p><p>Donde: </p><p>L = Longitud mnima de la curva vertical [m.] </p><p>K = Parmetro mnimo de la curva vertical [m.] </p><p>A = Diferencia algebraica de pendientes en valor absoluto </p><p>[%] </p><p>Se consider la longitud mnima en funcin del coeficiente K en las curvas </p><p>verticales, diseadas de acuerdo a la norma del MTC. En realidad no es aconsejable </p><p>usar el valor mnimo de la curva vertical sino superior a este. En el diseo se uso una </p><p>longitud superior a la mnima de acuerdo a la que ms se ajustaba al terreno tomando </p><p>en cuenta que el valor de K sea superior al mnimo. </p><p>Pendiente Vertical.- Las pendientes transversales de la calzada debe ser suficiente </p><p>para asegurar un adecuado escurrimiento de las aguas superficiales, para evitar que la </p><p>infiltracin afecte la estructura del pavimento y para disminuir las posibilidades de </p><p>formacin de lminas de agua, peligrosas durante la circulacin de los vehculos. </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>SECCION TRANSVERSAL </p><p>Procedimiento de trabajo.- En tramos rectos se han tomado cada 20 mts una </p><p>distancia de 10 mts a cada lado del eje y en tramos curvos cada 10 mts se han tomado </p><p>la misma longitud a ambos lados a partir del eje en forma perpendicular se han </p><p>ubicado en los planos las cotas hasta los 10 mts y se han graficado juntamente con la </p><p>seccin que comprende el ancho de plataforma con su respectivo bombeo las bermas </p><p>y las cunetas establecidas considerando para este ultimo las cotas del perfil </p><p>longitudinal </p><p>Cunetas.- La seccin hidrulica de la cuneta adoptada ser la triangular, por que </p><p>tiene caractersticas hidrulicas conocidas y origina menor corte cuando no son </p><p>revestidas y principalmente al contrario de la rectangular hace que el tirante </p><p>hidrulico sea mas alto, lo cual disminuye el ancho entre los bordes libres, sobre todo </p><p>en zona rocosa. Esto nos determina la utilizacin de la seccin triangular tanto en </p><p>material suelto, como en zona rocosa. </p><p>Seccin transversal usado </p><p>z depende del suelo sobre el cual se realiza el trazo (ver anexo) </p><p>eje </p><p>Ancho de plataforma </p><p> 3.0% 3.0% </p><p>Bombeo </p><p>Taludes de </p><p>Corte </p><p>Taludes de </p><p> Relleno </p><p>1 </p><p>z z </p><p>7.00 </p><p>m. </p><p>Talud natural </p><p>del Terreno </p><p>1 </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>Ancho de calzada .- De acuerdo a la norma para este tipo de camino con topografa </p><p>ondulada y velocidad de diseo igual a 40 km/h, se determina que tiene que usarse </p><p>un ancho de calzada igual a 6.00 metros. Considerando las bermas (0.5m a cada </p><p>lado) se tiene un ancho de plataforma de 7.00 metros. </p><p>Pendiente de taludes.- Las pendientes asumidas para los taludes de corte y relleno y </p><p>recomendadas para el tipo de suelo arcilloso que se presenta en la zona, se muestra </p><p>en el anexo 18 y anexo 19 </p><p>6. DISEO DE DRENAJE </p><p>Es de conocimiento que en todas las tcnicas aplicadas a ingeniera en camino </p><p>el problema fundamental es el de drenaje de las mismas, factor determinante de su </p><p>diseo y ejecucin, por lo que se lo estudia en forma amplia, aun sin contar con </p><p>mucha informacin completa, especialmente en la parte que corresponde a datos </p><p>hidrolgicos. </p><p>Es importante reconocer que los caminos vecinales no se deterioran por el </p><p>trfico si no por la erosin, hidrulica, que es la parte mas importante para tener </p><p>mayor duracin de la vida til de un camino. Para una mayor comprensin de un </p><p>estudio, se lo divide en dos tipos de drenaje: </p><p> Drenaje superficial.- Es aquel que se encarga de garantizar la estabilidad del </p><p>camino, su funcin es de recoger las aguas provenientes de la plataforma, los </p><p>taludes y llevarlos en el tiempo ms corto fuera de la obra. </p><p>En este tipo de drenaje son consideradas las siguientes obras: cunetas, contra </p><p>cunetas, bombeo lateral, boca tormentas ubicadas cada cien metros o donde sea </p><p>necesario en el tramo para el desalojo de las aguas pluviales, alcantarillas y </p><p>puentes. </p><p> Drenaje subterrneo.- este tipo de drenaje consiste en el directo ordenado pre </p><p>controlado escurrimiento del agua subterrnea tales como drenes y otros. </p><p>En el presente diseo solo existe drenaje superficial, para ello se usaran cunetas </p><p>triangulares que para las condiciones lluviosas del diseo el DG-2001 dispone </p><p>medidas mnimas de 0.75x0.3mt (ver anexo 16) lo cual se adopto para este diseo </p><p>../JUAN MEZA/Mis documentos/JUANCHIN.GIF</p></li><li><p>UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN </p><p>E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL </p><p> CAMINOS II </p><p>Para dirigir el agua de las zonas de corte hacia zonas bajas se usaran Alcantarillas de </p><p>TMC de =36 </p><p>Cuneta diseada </p><p>Alcantarilla TMC usada en el diseo </p><p>7. SEALIZACIN Y SEGURIDAD VIAL </p><p>7.1. GENERALIDADES.- La sealizacin es una parte fundamental en una va, </p><p>tener una va adecuadamente sealizada, ofrece seguridad en primera </p><p>instancia a los usuarios, luego a los vehculos que transitan por estas zonas; </p><p>este equipamiento vial tiene como fin el orientar, informar y prevenir posibles </p><p>accidentes de trnsito. </p><p>7.2. SEALES VERTICALES.- Las seales verticales, como dispositivos </p><p>instalados a nivel del camino sobre l, destinados a reglamentar el trnsito, </p><p>advertir o informar a los usuarios med...</p></li></ul>