CAMINOSPRIMERA UNIDADEL TRANSPORTE

1.01. DEFINICIÓN 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.

1.02. FUNCIONES. Relacionar los factores población y uso del suelo. Como factor de coordinación e integración en nuestra

sociedad altamente compleja e industrializada. Cumple una función primordial para el traslado de

mercancías, minimizando a la vez costos de compra – venta.

En las zonas urbanas cumple un papel de unión entre las unidades habitacionales y los centros de trabajo.

1.03. SISTEMAS DE TRANSPORTE El sistema de transporte de una región está estrechamente

relacionado con su sistema socioeconómico. En efecto, el sistema de transporte usualmente afecta la manera como los sistemas socioeconómicos crecen y cambian y; a su vez, las variaciones en los sistemas socioeconómicos generan cambios en el sistema de transporte

Al referirnos al sistema de transporte, debemos considerar: Todos los modos de transporte. Todos los elementos del sistema de transporte: Las

personas y mercancías a ser transportadas, la red de infraestructura sobre la cual son movilizados los vehículos, los pasajeros y la carga, incluyendo los terminales y los puntos de transferencia.

Todos los movimientos a través del sistema, incluyendo los flujos de pasajeros y mercancías desde todos los orígenes hasta todos los destinos.

El viaje total, desde el punto de origen hasta el de su destino, en todos los modos y medios para cada flujo específico

1.03 TIPOS DE SISTEMAS DE TRANSPORTE Terrestre : carreteras, rieles. Acuático : rutas acuáticas. Aéreo : rutas aéreas

1.04 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MEDIOS DE TRANSPORTE

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 desventajas como lo es que necesariamente se tiene que contar con una vía exclusivamente construida para su circulación llamada carretera.

El transporte Acuático es el más económico pero el mas lento, en cambio el transporte aéreo es la más rápido, pero también es el medio más caro, en cambio el transporte terrestre o por carretera, si se administra correctamente, es relativamente mas barato y se debe utilizar para el transportes de volúmenes menores, en comparación con lo que se transporta por el transporte Acuático

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.

EVOLUCIÓN DEL CAMINO 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 a pie, también se emplea para el tránsito de animales de carga.

Con el progreso del vehículo y debido a su creciente demanda, 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 seguridad y comodidad; asimismo salvar una la pendiente, modificando la topografía del terreno natural, es entonces que procede a realizar los Movimiento de tierras, para poder lograrlo.

EL SISTEMA DE CAMINOS DEL IMPERIO INCAICO. Red de carreteras: 16 000 km. Aproximadamente. No

conocieron la rueda, pues los recorrían a pie.

Características de los caminos:1. Servia para la marcha de tropas.2. Facilitar el transporte de productos.3 Para la administración tanto como para el mantenimiento

de los caminos se constituyeron núcleos o tambos, para almacenar alimentos, ropas, armas; estos tambos, estuvieron ubicados en sitios estratégicos del camino.

La construcción de los caminos se los ejecuta mediante el Tributo, el que se refería al Trabajo mediante la minga o mita. Esta forma de trabajo se realizaba para:

Puentes: De madera o de troncos, Oroyas o tarabitas, Colgantes, De balsas o flotantes.

EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE TERRESTRE 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. 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 la construir caminos se empleara el trabajo de los presos. Y en 1920 se da la famosa Ley de Conscripción Vial, que se refería al trabajo obligatorio de todos los ciudadanos en la construcción de 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 .

En la costa solo existía una pista asfaltada de Lima a Miraflores. En otras ciudades de la costa solo las calles principales estaban pavimentadas.

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.

PARTES INTEGRANTES DE UNA CARRETERA. PLANTA. Es la representación grafica del eje de la

carretera, producto del estudio de mejor ruta, el trazo de la poligonal definitiva, de acuerdo a la orografía de la zona y a las Normas vigentes (DG-2001).

Elementos de la Planta. . Los elementos principales de la Planta de una vía son el eje de la vía, sectores en tramo recto (tangentes), curvas circulares horizontales, curvas de transición, ubicación en planta de: puentes, alcantarillas, aliviaderos, badenes, muros de contención, las cunetas, entre otros.

PERFIL LONGITUDINAL. Es el corte longitudinal de la vía, siguiendo la dirección del eje, a fin de determinar la orografía y en base a la cual se traza la subrasante de acuerdo a las Normas vigentes (DG-2001). Sirve para determinar las alturas de corte y relleno, base para que el proyectista verifique las pendientes utilizadas en el estudio y para la confección de las secciones transversales

Elementos del Perfil Longitudinal. . Los elementos principales de un Perfil Longitudinal son: los tramos en pendiente (positiva o negativa), curvas verticales, ubicación en elevación de: puentes, alcantarillas, aliviaderos, badenes, muros de contención, las cunetas, etc.

SECCIONES TRANSVERSALES. Son los cortes transversales y perpendiculares al eje de la vía o del perfil longitudinal, para lo cual se tiene en cuenta las cotas que en el perfil se determinaron, sirve para determinar las áreas de corte y relleno y por consiguiente los volúmenes de tierras necesario para obtener la plataforma de la subrasante. Estas secciones al igual que los dos elementos anteriores también debe de estar de acuerdo con lo establecido en las Normas DG-2001.

Elementos de la Sección Transversal. Los elementos principales de la sección transversal de una vía son los carriles, las bermas y los separadores centrales (para algunas vías de varios carriles). Los elementos secundarios incluyen las vallas de contención de los separadores centrales y las barreras de defensa lateral, el bordillo, las cunetas, las aceras y los taludes laterales.

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.

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.

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 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. CLASIFICACIÓN DE UN CAMINO O CARRETERA

1° 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. Estos tipos de caminos tienen usualmente una corona o rasante de 7 m. a 11 m.

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.

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.

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 bi-oceánicas 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.

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 medica.

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.

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

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 : Camión 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.

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)

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.

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. 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

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

A continuación se presenta la siguiente tabla

• CLASIFICACIÓN VEHICULAR Categoría L: Vehículos automotores con menos de cuatro

ruedas. L1 : Vehículos de dos ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad

máxima de 50 km/h. L2 : Vehículos de tres ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad

máxima de 50 km/h. L3 : Vehículos de dos ruedas, de mas de 50 cm3 ó velocidad

mayor a 50 km/h. L4 : Vehículos de tres ruedas asimétricas al eje longitudinal del

vehículo, de mas de 50 cm3 ó una velocidad mayor de 50 km/h. L5 : Vehículos de tres ruedas simétricas al eje longitudinal del

vehículo, de mas de 50 cm3 ó velocidad mayor a 50 km/h y cuyo peso bruto vehicular no exceda de una tonelada.

Categoría M: Vehículos automotores de cuatro ruedas o más diseñados y construidos para el transporte de pasajeros.

M1 : Vehículos de ocho asientos o menos, sin contar el asiento del conductor.

M2 : Vehículos de mas de ocho asientos, sin contar el asiento del conductor y peso bruto vehicular de 5 toneladas o menos.

M3 : Vehículos de mas de ocho asientos, sin contar el asiento del conductor y peso bruto vehicular de más de 5 toneladas.

Los vehículos de las categorías M2 y M3, a su vez de acuerdo a la disposición de los pasajeros se clasifican en:

Clase I : Vehículos construidos con áreas para pasajeros de pie permitiendo el desplazamiento frecuente de éstos

Clase II : Vehículos construidos principalmente para el transporte de pasajeros sentados y, también diseñados para permitir el transporte de pasajeros de pie en el pasadizo y/o en un área que no excede el espacio provisto para dos asientos dobles.

Clase III : Vehículos construidos exclusivamente para el transporte de pasajeros sentados.

Categoría N: Vehículos automotores de cuatro ruedas o más diseñados y construidos para el transporte de mercancía.

N1 : Vehículos de peso bruto vehicular de 3,5 toneladas o menos.

N2 : Vehículos de peso bruto vehicular mayor a 3,5 toneladas hasta 12 toneladas.

N3 : Vehículos de peso bruto vehicular mayor a 12 toneladas.

Categoría O: Remolques (incluidos semiremolques).

O1 : Remolques de peso bruto vehicular de 0,75 toneladas o menos.

O2 : Remolques de peso bruto vehicular de más 0,75 toneladas hasta 3,5 toneladas.

O3 : Remolques de peso bruto vehicular de más de 3,5 toneladas hasta 10 toneladas.

O4 : Remolques de peso bruto vehicular de más de 10 toneladas. 55

COMBINACIONES ESPECIALES S : Adicionalmente, los vehículos de las

categorías M, N u O para el transporte de pasajeros o mercancías que realizan una función especifica, para la cual requieren carrocerías y/o equipos especiales, se clasifican en:

SA : Casas rodantes SB : Vehículos blindados para el transporte de

valores SC : Ambulancias SD : Vehículos funerarios Los símbolos SA, SB, SC y SD deben ser

combinados con el símbolo de la categoría a la que pertenece, por ejemplo: Un vehículo de la categoría N1 convertido en ambulancia será designado como N1SC

DIMENSIONES VEHÍCULOS LIGEROS. 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 Nº 013-98-MTC y Resolución Ministerial Nº 375-98-MTC/15.02

En la Tabla 202.01 se resumen los datos básicos de los vehículos de diseño

TAREA:

1.INVESTIGAR Y COMPLETAR LAS RUTAS DE LA RED VIAL DEL PERÚ.

2.COMPLETAR EL CUADRO DE PESOS Y MEDIDAS DE LOS VEHÍCULOS DE ACUERDO A NORMAS PERUANAS.

SEGUNDA UNIDADPARAMETROS DE DISEÑO

GENERALIDADES Los criterios que en esta sección tiene 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.

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

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: 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.

ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ (Según las NPDC).

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 mas aun en terrenos accidentados la curvatura y pendiente imponen variaciones en la velocidad con el sobrecosto consiguiente en el transporte.

De acuerdo con la NPDC. la velocidad directriz está influenciada por los siguientes factores: Relieve del terreno, Tipo de carretera a construirse, Volumen y tipo de tráfico que se espera, por otras consideraciones de orden económico.

Con base en la geografía física Peruana, en nuestro medio se emplean los siguientes tipos de velocidades de diseño, según el. tipo de topografía y la clase de carretera a diseñar.

VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ. (Según las NPDC)

En nuestro País, por lo cambiante de la topografía no es posible mantener constante la velocidad de diseño, por lo que en una carretera puede haber diversos tramos calculados para velocidades directrices diferentes, la cual se indicará por medio de señales de tránsito instaladas en el borde de la vía.

Las Normas Peruanas para el diseño de carreteras recomiendan que Ion cambios en la velocidad de diseño se efectuarán en incrementos o decrementos de 15 km/h. o se tomará el 20% de la Velocidad Directriz. Se tomará la menor variación.

Cada 15 Km/h 20% de V Por Ejemplo, si se tiene una Velocidad Directriz de 60 Km/h., y es necesario

hacer una variación de velocidad, se tendría dos posibilidades: 1. Cada 15 Km/h 2. 20% de 60 = 12 Km/h. Se tomaría 12 Km/h, por ser la menor variación.

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.

OTRA FORMA DE CALCULAR LOS VALORES DE LA DP Se considera que durante el tiempo de percepción y

reacción del vehículo mantiene la misma velocidad que tiene la misma aparición del obstáculo. Una vez aplicada los frenos la velocidad es decreciente y recorre la distancia que denominaremos dl, la cual depende los factores antes mencionados;

Se considera por observaciones experimentales, que el tiempo de percepción más el tiempo de reacción puede considerarse en 2.5 seg. En este tiempo a la velocidad directriz el vehículo recorre 2.5(V/3.6)0.6944V., por lo tanto la distancia de parada en metros, es de acuerdo a la siguiente formula

Sin embargo, las Normas de Diseño Geométrico para Carreteras 2001, considera, presente el siguiente ábaco, para el calculo de la DP, ingresando con la Velocidad Directriz y la Pendiente.

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO (DS)

Es la mínima distancia que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que se supone que viaja a velocidad de 15 Km./h 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.

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

Además las NPDC. indican que la visibilidad de paso será asegurada en la mayor longitud posible del proyecto, señalándose que esta deberá asegurarse en un porcentaje no menor que el fijado en la siguiente tabla:

Porcentaje de Longitud con Visibilidad de Sobrepaso. 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 siguiente alternativas:Rectificar alineamientos eliminando curvas horizontales a fin de tener alineamiento recto más grandes.Ampliar los radios de las curvas de modo que satisfagan el radio con visibilidad de sobre paso.Disponer banquetas de visibilidad

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

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.

Pendientes Mínimas

Se recomienda tanto en las NPDC y las Normas de Diseño Geométrico para Carreteras 2001 que en los tramos en corte generalmente se evitara el empleo de pendientes menores 0.5%; pero 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 al 2%.

Sin embargo teniendo en cuenta que la pendiente mínima carece de relación con la velocidad y con la tracción, pero tiene influencia directa con el drenaje de la vía. Las pendientes mínimas que se aconsejan son:

Pendiente mínima en terreno plano : 0.3 %. Pendiente mínima en terreno accidentado: 0.5 %

Las Normas de Diseño Geométrico para Carreteras 2001, consideran:

PENDIENTES MÁXIMASEl 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 m.snm., 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

PENDIENTES MÁXIMAS ABSOLUTAS (o Excepcionales)

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.

El Proyectista tendrá, excepcionalmente, como máximo absoluto, el valor de la pendiente máxima, incrementando hasta en 1%, para todos los casos la Pendiente Máxima Normal. En todos los casos deberá justificar técnica y económicamente la necesidad del uso de dicho valor.

Sin Embargo la NPDC, determina, que:Pendientes Máximas Normales

Según las NPDC. Estipula que: “El proyectista tendrá, general que considerar deseable los límites máximos de pendiente que están indicados en la tabla 5.5.4.3.

Se aclara de todas maneras que los limites máximos normales de pendiente se establecerán teniendo en cuenta la seguridad de al circulación de los vehículos pesados, en alas condiciones mas desfavorables de pavimento”.

Pendientes Máximas Excepcionales.

El empleo de estas pendientes solo se utilizaran en forma excepcional, cuando existan motivos justificados para hacerla y especialmente cuando el empleo de pendientes menores conducirán alargamientos innecesarios del recorrido.

El proyectista recurrirá al empleo de ellos o de valores muy próximos solo en forma excepcional cuando existen motivos justificado para hacerlo especialmente cuando el empleo dependientes menores conducirla ala alargamiento artificiales de recorrido o aumentos de tortuosidad en el trazado a obras especialmente costo.

Pendientes Económicas

La pendiente económica serán aquella que permitan al vehículo subir a la velocidad mas 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 mas económica será de 3%, porque en uno u otro sentido la velocidad operacional es prácticamente la misma que a nivel.

Pendiente Media.

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

TERCERA UNIDAD :

PLANEAMIENTO DE UNA VIA

ETAPAS DEL ESTUDIO DE UNA CARRETERALas etapas parta realizar un buen estudio de una carretera son: 1°. Estudio Socio Económico. 2º. Estudio de Planeación. 3º. Estudio de Reconocimiento de Rutas. 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.

4°. ESTUDIO DE DISEÑO. En el Estudio del Diseño, comprende la ubicación del eje de la vía, teniendo en cuenta los parámetros de acuerdo a las Normas Técnicas.

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.

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).

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 parta ser utilizada debe cumplir con los siguientes

requisitos: Que tenga menor elevación, respecto a las abras próximas. Que tenga accesos favorables. Que se aproxime mas 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

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: 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.

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.

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 2.00 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.

MÉTODO TOPOGRÁFICO. 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.

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, diseño de abras de este, determinaciones de especificaciones técnicas, cartas de construcción y programación.

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 alternativas de trazo.

e. Evaluación y elección de las rutas y luego dibujo de ellas (planta y perfil)

TRAZO DE LÍNEA DE GRADIENTE

Material a usar: Plano topográfico: A escala 1/2000 con equidistancia de curvas de

nivel de 2.00 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 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).

Para cada dos puntos de control mas inmediatos determine sus cartas 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 :

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.

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:

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

1. Que se logre unirlas

2. 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 puntos final sin descuidar las estipulaciones que fijan la NPDC. para la pendiente.

A medida que se va trazando las líneas de gradiente se va obteniendo el cuadro de características para cada ruta:

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, badenes, comunidades que se logran unir u otras características que nos darán mayor y mejor elementos de juicio en el proceso de calificación.

Entre los métodos para calificar y dar:• Método de las pesos absolutas• Método de las pesos relativas.

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.

1. Lo más económico, lo más cómodo, lo más seguro. 2. Lo regular e intermedio. 3. Lo antieconómico, lo incómodo, lo menos seguro.

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 0.5, 1, 2 o 3%; para la pendiente media la holgura puede 0.3, 0.2 %.

Al trazar los compasados no se debe saltear ni repetir curvas de nivel.

Es adecuado saber relacionar la ubicación para las curvas de volteo.

No es muy apropiado exagerar el número de los cambios de las pendientes.

Tener cuidado en los cálculos ni en el manejo de las escalas. En el dibujo del plano en planta en los puntos de cambio de

pendiente se ubicara la pendiente que se modifica por medio de una flechita y el correspondiente guarismo.

ESTUDIO PRELIMINAR Después de haber hecho en la etapa de estudio del trazado un

reconocimiento de cada una de las rutas seleccionadas, y luego de hacer una evaluación de cada una de las alternativas y seleccionar la que reúna mejores condiciones se llega a la etapa del estudio preliminar o anteproyecto donde se debe fijar en los planos la línea que represente la ruta seleccionada y para tal fin hay que realizar un estudio topográfico de la misma a través de una poligonal base.

POLIGONAL BASE.

La poligonal base recibe este nombre debido a que servirá de apoyo para el futuro replanteo de la obra.

El levantamiento de esta poligonal consiste en la medición de los ángulos y los lados, en la nivelación de todos sus vértices y en la toma de las secciones transversales.

Estas poligonales son abiertas, por que comienzan y terminan en puntos diferentes, pero deben tener controles en su trayectoria, según esto se pueden presentar dos casos:

a) Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas conocidas, las cuales tendrán control azimutal y métrico.

b)Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas desconocidas, las cuales tendrán control azimutal a través de azimuts determinados por medio de observaciones solares y que se aconsejan realizar cada 5 kilómetros.

OBJETIVO. El objetivo fundamental es plantear la poligonal del eje. Este trabajo comprende:

Planteamiento de la poligonal propiamente dicha. Determinación de las coordenadas de los puntos intersección (PI) o

vértices de la poligonal. Obtención del perfil longitudinal. Obtención de secciones transversales. Analizar el trazo, respecto a los cortes y relleno, a fin de obtener un

buen estudio definitivo TRAZO DE LA POLIGONAL PRELIMINAR Cuando se tienen localizados los puntos obligados se procede a ligar

estos mediante un procedimiento que requiere:• El trazo de una poligonal de apoyo lo mas apegada posible a los

puntos establecidos por la Ruta Elegida, ya que será la base del trazo definitivo.

• La poligonal base es una poligonal abierta a partir de un vértice o punto de inicio procediéndose a estacar a cada 50 ó 100 metros, y lugares intermedios hasta llegar al vértice siguiente.

• Se recomienda que la pendiente será de dos a cuatro unidades debajo de la máxima especificada donde sea posible para que al trabajo en gabinete tenga mas posibilidades de proyectar la subrasante, incrementando la pendiente a la máxima si es necesario para economizar volúmenes.

• Nivelación de la poligonal, es a cada estaca trazada, que será útil para definir el Perfil Longitudinal y Secciones Transversales.

PROCESO DEL OBTENCIÓN DEL PERFIL LONGITUDINALLuego del estacado de la poligonal. Cuando se ha llegado a complementar un kilómetro.Se determinar la cota para cada estaca, de la siguiente manera:

Resulta bastante ventajoso formular el siguiente cuadro

Con los valores distancia y cota de cada estaca se procede a dibujar a dibujar en la lamina usando las correspondientes escalas. Planteados los puntos, estos se unen por medio de segmentos. Previamente al dibujo deberá hacerse vaciado los valores de las cotas de cada estaca en el formato correspondiente.

Estudio de la línea rasante (o sub – rasante). Hay dos métodos:• Método del hilo o filo de la escuadra.• Método de los mínimos cuadrados.

Método del hilo. Consiste en:

Ayudándonos con un hilo plantear líneas de rasante (o sub–rasante) para un conjunto de puntos del terreno que sigan muy aproximadamente una misma inclinación; definir el extremo obteniendo la distancia el tramo en estudio y la cota que se había alcanzando. Luego se calcula posible pendiente que se está planteando, debiendo seguidamente ejecutar el redondeo al décimo del porcentaje o a los 5 céntimos, para proceder luego a calcular la cota del extremo del tramo en estudio.

1. Se calcula las cotas intermedias, puesto que se conoce:

2. i = Pendiente

3. Espacio entre cotas

Cota de la estaca inicial, que generalmente para el inicio del trazo es la cota del terreno.

Luego del cálculo, los valores son colocados en el formato correspondiente.

Se procede en pasos análogos a lo anteriormente descrito para el resto de puntos del terreno, de acuerdo a su inclinación o pendiente.

Ejemplo: Si se plantea ir del nivel 1050.00 al nivel 1058.91 en una longitud de 600.00 metros.

Se adopta = 1.50% Por lo que la cota del extremo será:

Por consiguiente La cota = 1050.00 + 9.00 = 1059.00

En este método los criterios para ubicar las líneas de rasante son: Toda línea deberá cumplir con las especificaciones de las Normas

Técnicas pertinentes, tanto en el valor de “i” como en la correspondiente longitud.

Es preferible tener corte a un relleno. Los PIs. Verticales deben ubicarse en estacas enteras. No generar innecesariamente continuos cambios de pendientes

DIBUJO DE PERFIL LONGITUDINAL.

Este se hace en papel milimetrado, en escalas 1:1000 horizontal y 1:100 vertical, o 1:2000 horizontal y 1:200 vertical. Esta relación de escala facilita la visualización de los datos del perfil.

En estos planos se dibujará el perfil natural del terreno deducido de las curvas de nivel de la planimetría, indicando todos los detalles importantes de la topografía del terreno, quiebres del mismo, quebradas, ríos, rumbos obligados, etc.

SECCIONES TRANSVERSALES Para obtener las secciones transversales en un trazo topográfico, se

debe seguir los siguientes pasos:• En el plano en planta, donde se tiene ya el trazo horizontal • Con lo que se había obtenido un conjunto de pasos ordenados que

pueden ser trasladados a un dibujo a escala, dicho dibujo es la forma del terreno en sentido perpendicular al eje, para lo cual resulta muy ventajoso llevar el siguiente registro

• A escala 1/200, tanto horizontal como vertical, se llevar los datos a fin de ubicar cada uno de los puntos de las secciones transversales y luego de graficarlos, unirlos con segmentos de recta.

• En cada sección transversal se ubica la cota de la sub-rasante.• Con la ayuda de una plantilla o caja, de acuerdo a las Secciones

Típicas, la que previamente se habrá diseñado y dibujado la plataforma de la carretera con sus correspondientes taludes de corte y/o relleno en forma abierta, se procede a dibujar la caja del siguiente modo.

1.Se desliza la plantilla por debajo de la lámina de las secciones transversales, debiendo hacer coincidir la cota de rasante (o sub-rasante) que se señala en el plano con el centro de la plataforma que corresponde ubicar (sea corte completo, o relleno completo o media ladera), según como se haya encontrado el nivel de la rasante o sub-rasante respecto del nivel del terreno de la estaca en estudio.

2. Luego se calcula y se dibuja la caja correspondiente.• Se anota las cotas de la rasante en el plano para cada una de las

estacas, tal como se detalla en el ejemplo que se adjunta.3.Se obtiene las áreas de corte y/o relleno, anotando sus valores

también en el plano

PARA CONFECCIONAR UNA SECCION TIPICA SE DEBE TENER EN CUENTA LOS SIGUIENTES ELEMENTO QUE

INTERVIENEN, COMO SON:

Espesor del Pavimento (0.40 m.) Ancho de la Faja de Rodadura (3.00 metros por carril), en

total 6.00 metros. Ancho de la Berma de acuerdo a las Normas 2001. Ancho que genera el talud de relleno del pavimento (se

calcula) Bombeo hacia la cuneta de acuerdo a normas 2001. Talud de Corte de acuerdo a normas 2001 Talud de Relleno de acuerdo a normas 2001 Ancho y Alto de la cuneta de acuerdo a normas 2001, pero

debido a que esta norma califica con mayor ancho y profundidad que las normas 69, se recomienda usar el ancho y alto establecido por dichas normas, para una zona lluviosa.

NOTA. Se recomienda a los alumnos que lean las normas 2001 que se supone ya deben de tenerlas

ANCHO DE LA SUBRASANTE Según las NPDC. considera que el ancho del pavimento varía de

acuerdo a la velocidad directriz, al tráfico previsto y a la importancia de la carretera.

En la tabla se indica los valores apropiados del ancho de pavimento.

BERMAS: Son las fajas laterales a la superficie pavimentada de una carretera, cuadra una inclinación igual al bombeo en los tramos tangentes e iguales al peralte en tramos en curva.Las bermas deberán ser suficientemente anchas para permitir que los conductores de vehículos puedan salir del pavimento.La elección el ancho de berma la realizamos teniendo en cuenta nuestra velocidad directriz como se muestra en la Tabla:

TALUDES: Los taludes para secciones en corte varían de acuerdo a la

estabilidad de los terrenos por donde pase la carretera y en secciones en relleno varían en gran medida, dependiendo del tipo de material con que se construye el terraplén. Cuando son necesarios los prestamos laterales, es conveniente tener taludes exteriores, tan planos como sea posible.

Cuando a lo largo del proyecto, existan transiciones de taludes de corte a terraplén, estas deberán ser graduales y extenderse a una longitud considerable.

De la Tabla Nº 06 y Nº 07, que corresponden a la norma para diseñar los taludes de corte y relleno que corresponden al terreno, tenemos que la zona de trabajo es tierra suelta, determinando un talud de 1:1.5.

Las inclinaciones de los taludes en relleno varían en función de las características del material con el cual esta formando la rasante, conforme con la siguiente tabla:

CUNETAS: Son los elementos esenciales en el drenaje de las aguas

que caen de la superficie pavimentada, y los talleres de corte, para transportarlos luego hasta puntos de descarga seguido por medio de aliviaderos de cunetas y las alcantarillas.

Considerando el terreno donde se diseñará la cuneta se encuentra en zona lluviosa; las cuentas serán diseñadas de 0.30 m. de profundidad y 0.50 m de ancho de acuerdo a la Tabla :

ESTUDIO DEFINITIVO. 1.00 GENERALIDADES. El Estudio Definitivo tiene el propósito u objetivo es adaptar o acomodar

el trazo de la carretera al terreno, en detalles y tanto como sea posible a la topografía y dentro de las Normas Técnicas establecidas por NPDC. El proyecto es un proceso de ensayo (tanteos sucesivos), teniendo en cuenta que la habilidad del proyectista viene con la práctica y la experiencia, es así que pocas veces los mejores Ingenieros pueden encontrar la mejor solución a la primera tentativa.

Después de haber realizado el Estudio Preliminar, y haber evaluado y aprobado este estudio, se procede a realizar el Estudio Definitivo, donde se estaca definitivamente tanto en el terreno (si es trazo directo) o el plano (si se trata de un estudio topográfico).

El Estudio Definitivo consta de las siguientes Etapas:

1° Diseño en Planta del Eje.

Alineamientos.

Cálculo de Coordenadas.

Diseño de Curvas Horizontales.

2° Diseño del Espesor del Pavimento.

Estudio de Suelos.

Estudio de Canteras.

Diseño de las Capas y Espesor del Pavimento.

3° Diseño del Perfil del Eje. Línea de sub-rasante. Diseño de Curvas Verticales.

4° Diseño de las Secciones Transversales. Taludes de Corte Taludes de Relleno Cajas para Corte Completo, Relleno Completo y media Ladera.

5° Diseño de las Obras de Arte. Alcantarillas. Aliviaderos. Puentes y Muros de Contención.

6° Especificaciones Técnicas para la Construcción.

7° Presupuesto de Obra. Metrados. Costos Unitarios. Presupuestos (Parciales y General) Fórmula Polinómica de Ajuste Automático de Precios.

8° Programación de Obra.

2.00 DISEÑO EN PLANTA DEL EJE. El proyectista debe tener en cuenta que el trazado de definitivo es el resultado de combinar armónicamente las características de la arquitectura de la vía (planta), a la topografía del terreno y a las normas de carreteras vigentes sin descuidar la parte económica para la construcción.

Antes de realizar el estacado del eje (a cada 20 metros en tramos rectos y a cada 20, 10 ó 5 metros en tramos curvos, de acuerdo a la amplitud de la curva), se procede a estudiar y reformular de ser necesario el estudio preliminar con la intensión de mejorarlo

2.01 PRINCIPIOS GENERALES.

En terreno ondulado, emplear alineamientos ondulados suaves con curvas amplias en lugar de tangentes largas.

En terrenos de topografía muy plana, emplear tangentes largas que se acomoden a la forma del terreno.

Evite cambios bruscos en el alineamiento.

Cuando sea necesario disponer curvas cerradas trate de introducir en el alineamiento una serie de curvas menos pronunciadas para ir preparando al conductor antes de entrar a la curva aguda.

Cuando sea posible ubique los puentes en ángulo recto a las curvas de agua, ya que ello simplifica el trazo y la construcción..

Los puentes pueden diseñarse para cualquier alineamiento, gradiente u oblicuidad.

Evite curvas horizontales severas la distancia mínima entre curvas seguidas y de dirección opuesta estará acorde con las transiciones del peralte.

Evite tangentes cortas entre curvas que siguen una misma dirección, se denomina a estas “CURVAS DE DORSO QUEBRADO” y que las considera inconvenientes debido a su dificultad para mantenerse un diseño generalmente es posible eliminar la tangente de corta longitud utilizando curva compuesta.

Respete las normas técnicas peruanas de carreteras vigentes.

CURVAS HORIZONTALES TIPOS:

CALCULO DE LAS COORDENADAS DE LOS PC y PTEsto se realiza Toda vez que se conozca. El valor de la tangentes de las curvas Los azimut de la poligonal Las coordenadas de la correspondientes PI