Trazo y Diseño Geometrico

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    01-Feb-2016

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trazo geometrico

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GENERALIDADES

GOBIERNO REGIONAL DE JUNINMUNICIPALIDAD DISTRITAL DE HUACHAC

TRAZO Y DISEO GEOMETRICO

1. GENERALIDADES

Para el desarrollo del presente proyecto se ha realizado el trazo topogrfico para el proyecto integral y a fin de integrar las comunidades de la zona de influencia se plantea la construccin de una carretera en el KM 0+000.00 y como fin del proyecto en el K 0+797, haciendo un total de 0.797 KM de trocha carrozable. Para la etapa del estudio definitivo se ha considerado la geometra de la va de acuerdo a la normatividad vigente, lo que redundara en aspectos de comodidad y seguridad para los usuarios de la va.

2. ESTUDIO DE TOPOGRAFA Y TRAZO

El levamiento topogrfico muestra las distancias horizontales y las diferentes cotas o elevaciones de los elementos representados en el plano mediante curvas de nivel, a escalas convenientes para la interpretacin del plano por el Ingeniero y para la adecuada representacin del camino y de las diversas estructuras que lo componen.

El mtodo de trazo ha sido el directo; definida la ruta y fijado el punto de partida y los puntos obligados de paso, que definen tramos de la ruta, se ejecut el estacado preliminar sealando la ruta y el clculo del nivel.

Mediante el seccionamiento transversal del terreno, en cada estaca, midiendo longitudes con cinta mtrica y elevaciones con el eclmetro, se realiz el levantamiento topogrfico de la seccin transversal que cubri un rea suficientemente amplia para disear el camino, sus diversas estructuras y obras de arte y para acondicionar el derecho de va. Los datos de cada seccin transversal se levantaron a 20.00 m a cada lado del eje de la va, suficiente para permitir la representacin de las curvas de nivel en la franja que ocupara el camino del terreno en cada estaca.

En el gabinete se reconstruy la planta de la franja del camino, el perfil longitudinal del eje y las secciones transversales.

El estacado seguido a lo largo del eje, corresponde a la poligonal del levantamiento, por tanto, el trazado materializado (estacado) corresponde tambin al replanteo del proyecto.

Se han fijado entonces en el terreno las referencias topogrficas permanentes que permitirn replantear el alineamiento del eje del camino y el estacado del proyecto en los casos en que el estacado desaparezca por cualquier causa.a) Geometra y/o Levantamiento Topogrfico de Camino.

Los elementos que definen la geometra y/o Levantamiento topogrfico de Camino son:

a. La velocidad de diseo seleccionada;

b. La distancia de visibilidad necesaria;

c. La estabilidad de la plataforma del camino, de las superficies de rodadura, de obras de arte y de los taludes; y

d. La preservacin del medio ambiente.

Para un adecuado diseo del camino de bajo trnsito, se ha tomado las siguientes consideraciones:

Limitar al mnimo indispensable el ancho del camino para restringir el rea alterada.

Evitar la alteracin de los patrones naturales de drenaje.

Proporcionar drenaje superficial adecuado.

Evitar terrenos escarpados con taludes de ms de 60%.

Evitar problemas tales como zonas inundadas o inestables.

Mantener una distancia de separacin adecuada con los riachuelos; y optimizar el nmero de cruces de cursos de agua.

Minimizar el nmero de contactos entre el camino y las corrientes de agua.

Disear los cruces de quebradas y ros con la suficiente capacidad, con proteccin de las mrgenes contra la erosin, y permitiendo, de ser el caso, el paso de peces en todas las etapas de su vida.

Evitar la constriccin del ancho activo de los riachuelos, ros y cursos de agua (ancho con el caudal mximo).

Conseguir una superficie de rodadura del camino estable y con materiales fsicamente sanos.

Reducir la erosin colocando cubiertas vegetales o fsicas sobre el terreno en cortes, terraplenes, salidas de drenajes y cualquier zona expuesta a corrientes de agua.

Usar ngulos de talud estables en cortes y rellenos.

Usar medidas de estabilizacin de taludes, de estructuras y de obras de drenaje conforme se necesiten y sea econmicamente seleccionada

Aplicar tcnicas especiales al cruzar terrenos agrcolas, zonas ribereas, y cuando se tienen que controlar las quebradas.

3. ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal de la trocha carrozable se ha basado en mxima parte sobre el eje de la trocha carrozable, tratando de respetar en lo posible las caractersticas geomtricas actuales, pero tomando en consideracin la necesidad de conservar la topografa de la zona.

En todo su recorrido el camino se desarrolla totalmente en ladera, por lo que el alineamiento en la ruta total del tramo presenta 2 curvas de volteo y 1 curva cerrada.

El alineamiento horizontal descrito se ha realizado de acuerdo a los requerimientos de los Trminos de Referencia, as como se indica a continuacin:

Tramos en tangente: estacado cada 20 m;

Tramos en curvas:estacado cada 10 m;

B.M (Bench Marks): monumentados.

4. PERFIL LONGITUDINAL Y DISEO DE LA SUBRASANTE

A todo lo largo del tramo se ha tratado de reducir al mnimo los movimientos de tierra y, por lo tanto, se ha seguido en lo posible la rasante de acuerdo a la topografa de terreno actual, considerando los cortes y rellenos necesarios para regularizar y nivelar la plataforma del proyecto.

El Proyecto prev que las sub-rasantes tenga una Pendiente Mxima Normal del 0.05% y una Pendiente Mxima Excepcional del 12.00%, siendo esta la Pendiente Mxima de la trocha carrozable.

Los planos relativos al perfil longitudinal y sub-rasante se han dibujado en las siguientes escalas:

horizontal:1/2000

vertical:1/200

5. SECCIONES TRANSVERSALES

Las secciones transversales tienen una mltiple finalidad:

La de salvaguardar la seguridad de los transentes mediante su particular geometra, que presente una especial sobre elevacin (peralte) y sobre ancho, los cuales sirven para contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga que se desarrolla en las curvas horizontales.

Con su geometra, condicionan el escurrimiento del agua superficial, permitiendo que, despus de una lluvia, la plataforma quede libre de las aguas.

Una tercera finalidad es determinar, juntamente con la distancia que las separa, la magnitud del movimiento de tierras.

Es obvio que el primer aspecto prima sobre los otros, en cuanto garantiza o, segn el caso, perjudica la seguridad de los usuarios.

Como consecuencia, cuando se han establecido los parmetros para determinar la geometra de las secciones transversales, se han tomado en cuenta los factores mencionados.

Para establecer la pendiente transversal que garantiza el natural escurrimiento del agua superficial hacia la cuneta lateral se han considerado:

Los datos relativos a la precipitacin pluvial de la zona proporcionados por SENAMHI;

Coeficiente de escurrimiento correspondiente al tipo de superficie sobre la cual corre el agua (afirmado con material granular);

Ancho de la plataforma, que corresponde a la distancia que el agua debe recorrer para llegar a la cuneta.

Estos factores, juntamente con la observacin de obras de arte, la experiencia en otras carreteras han demostrado que la pendiente transversal del 3% es suficiente para mantener la superficie de la plataforma libre del agua superficial.

Por lo que concierne a los sectores en curva horizontal, como ya se dijo, para contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, se dispone del peralte y del sobre ancho.

En el proyecto estos dos elementos se han establecido considerando las Tablas que reportan los valores establecidos , para los cuales se han tomado en cuenta los siguientes factores:

Velocidad Directriz;

Radio de Curvatura;

Distancia entre los ejes del vehculo.

Por cuanto se refiere al movimiento de tierra, su magnitud est determinada por la geometra global de la seccin transversal o sea, por la pendiente transversal, por la eventual presencia del peralte y del sobre-ancho, por la cota de la sub-rasante y del terreno natural y por los taludes de corte y/o relleno, segn sea el caso.

Por lo que concierne a la pendiente transversal y al posible peralte y sobre-ancho, estos ya fueron tratados; con relacin a la cota de la sub-rasante y del terreno natural, y a los taludes, estos se han establecido como sigue:

La cota de la sub-rasante se ha fijado teniendo presente las exigencias econmicas y la consecuente necesidad de reducir al mximo los movimiento de tierras. Estas consideraciones han sido explicadas en el Alineamiento Vertical pero, es obvio, se reflejan en las secciones transversales.

El valor de la inclinacin de los distintos taludes de corte y relleno se reportan en las Caractersticas Tcnicas.

Por todo lo expuesto se desprende que las distintas secciones transversales adoptadas en el proyecto han derivado de un profundo y detallado estudio de los diferentes aspectos involucrados en el proyecto.

6. CARACTERSTICAS TCNICAS DEL CAMINO

6.1 GENERALIDADES

En conformidad con el contenido de los Trminos de Referencia, el proyecto AMPLIACION DE LA CARRETERA ANTAPAMPA GRANDE, HUACHAC, CHUPACA, JUNIN, a ejecutarse coincidir en su mxima parte con el estudio del proyecto.6.2 CLASIFICACIN DE LA VA

Tanto las Normas Peruanas para el Diseo de Carreteras, como el Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito, coinciden en clasificar a las carreteras en dos grandes grupos:

Clasificacin segn la jurisdiccin;

Clasificacin segn el servicio.

Por otro lado, con relacin a los Trminos de Referencia del Estudio, la carretera responde a una clasificacin segn los siguientes criterios:

-Camino de Bajo Trnsito

:IMD < 15 vehculos/da;

-Camino de Trnsito Intermedio:15 veh/da < IMD < 50 veh/da;

-Camino de Alto Trnsito

:IMD > 50 veh/da.

a. Clasificacin segn la jurisdiccin

A esta clasificacin pertenecen los siguientes sistemas:

- Sistema Nacional

- Sistema Departamental

- Sistema Vecinal

b. Clasificacin segn el servicio

En funcin al trnsito que soportan, las carreteras obedecen a la siguiente clasificacin:

-Carreteras Duales;

-Carreteras 1ra. Clase;

-Carreteras 2da. Clase;

-Carreteras 3ra. Clase;

-Trocha Carrozables

Adicionalmente, el Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito introduce una sub clasificacin de los Caminos Vecinales a efectos de cubrir la gama de necesidades que existe para el diseo de caminos de bajo volumen de trnsito.

Adems de esta clasificacin, con la finalidad de cubrir la gama de necesidades que existen para trficos de bajo volumen, el Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito introduce una sub clasificacin de los Caminos Vecinales, siendo dicha clasificacin la siguiente:

T4, para 201 < IMD < 400

T3, para 101 < IMD < 200

T2, para 51 < IMD < 100

T1, para 16 < IMD < 50

T0, para IMD indefinido

6.3 DERECHO DE VA

Derecho de Va o Faja de Dominio es la franja de terreno dentro de la cual se encuentra el proyecto y sus obras de arte, y cuya propiedad corresponde al Estado.

El ancho de la Faja de Dominio es variable segn los casos que se presentan y corresponde al siguiente detalle.

ANCHO NORMAL

El ancho normal del derecho de va se ha establecido segn las siguientes dimensiones:

En zona urbana: el ancho normal se extiende por 5 m. a cada lado de la carretera, con un total que no deber ser inferior a 10 m.

En zonas de cultivo: en este caso el ancho normal es de 7.50 m a cada lado del eje de la carretera, con un ancho total mnimo de 15m.

En terrenos eriazos o zonas de montaa: el ancho total corresponde a un ancho de 20.00 m, o sea, 10.00 m a cada lado del eje de la carretera.

Mayor ancho: en cualquier caso el derecho de va se extender 1.00 m ms all del borde de los cortes, del pie de los terraplenes o del borde ms alejado de las obras de proteccin o de drenaje que sea necesario construir.

Mnima distancia: la distancia mnima absoluta entre pie de taludes o de obras de contencin y un elemento exterior ser de 2.00 m. La mnima deseable ser de 5.00 m.

POSICIN DEL EJE DE LA FAJA DE DOMINIO

Posicin Normal: En general, el eje de la Faja de Dominio ser coincidente con el eje de la calzada.

Previsin para ensanche: en los casos en que se prev la posibilidad de realizar cualquier tipo de ensanche en el futuro, la Faja de Dominio ser localizada de una forma tal que, ejecutndose el ensanche previsto, este caiga en pleno derecho de va. Esto quiere decir que el eje de la Faja de Dominio, respecto al eje de la calzada, debe ser desplazado hacia la zona del futuro ensanche. En este caso es indispensable proceder con la demarcacin del Derecho de Va.

ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA

A cada lado del derecho de va habr una Faja de Propiedad Restringida de 10.00 m de ancho; la restriccin se refiere a la prohibicin de ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad o visibilidad, y que dificulten ensanches futuros.

7. CARCTERSTICAS GEOMTRICAS

GENERALIDADES

El alineamiento horizontal deber permitir la circulacin ininterrumpida de los vehculos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud de la carretera. El alineamiento se adecua a las condiciones del relieve y esta compuesto de una adecuada sucesin de rectas, curvas circulares y curvas de transicin.

En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad directriz. Esta ltima, a su vez, controla la distancia de visibilidad.

El criterio de clculo de los radios mnimos, estn dados en funcin de la velocidad directriz, la friccin transversal y al peralte mximo aceptable, en base a estas caractersticas, el radio mnimo es de 20.00 m. Sin embargo con la finalidad que todo vehculo automotor siga un recorrido de transicin al entrar o salir de una curva horizontal, es necesario intercalar un elemento de diseo con una longitud en la que se realice el cambio gradual. Siendo difcil mantener los PIs dentro del rango mnimo de diseo.

Se ha restringido en lo posible el empleo de tangentes excesivamente largas, con el fin de evitar el encandilamiento nocturno prolongado, y la fatiga de los conductores durante el da.

VELOCIDAD DIRECTRIZ

Se ha adoptado la velocidad directriz, en funcin a las condiciones topogrficas del territorio y al tipo de Camino al cual corresponden (Camino de Bajo Volumen de Trnsito).

Teniendo en cuenta que el camino se desarrolla totalmente en ladera, la velocidad directriz que en este momento se considera es de 40 Km/hr, correspondiente a una topografa muy accidentada, pero casos excepcionales como es el recorrido por las curvas de volteo, se considera una velocidad directriz de 25 Km/hr.

VISIBILIDAD

La distancia de visibilidad constituye un factor de seguridad para el usuario, sea que se refiera a visibilidad de parada, sea que se refiera a visibilidad de paso.

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