1. OBJETIVOS OBJETIVOS GENERAL:

Disear una carretera con sus caractersticas geomtricas.

OBJETIVOS ESPECFICOS.

Determinacin del tipo e carretera ha disear. Determinar el tipo de topografa. Seleccionar la ruta ms factible. Determinar los perfiles longitudinales de las tres rutas. Determinar el perfil longitudinal de la mejor ruta. Elegir la velocidad directriz (segn NPDC). Determinar las secciones travesarles. Clculo y diseo de Alcantarillas. Clculo de Badenes.

2. DISEO DE LA CARRETERA

CAPITULO IGENERALIDADESI. ASPECTOS GENERALES:

1.1. Nombre del Proyecto.

AMPLIACIN Y MEJORAMIENTO DEL CAMINO VECINAL ENTRE LAS COMUNIDADES DE VILLA ESMERALDA Y KITACHARI, DISTRITO DE KIMBIRI - LA CONVENCION CUSCO

1.2. UBICACIN DEL PROYECTO

REGION :CUSCOPROVINCIA:LA CONVENCINDISTRITO:KIMBIRICOMUNIDADES C.:VILLA ESMERALDA-KITACHARI

1.3. DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL:

La zona de trabajo se eligi haciendo el uso de la carta nacional; donde se ha elegido una de las tres rutas probables para el presente proyecto, asumiendo la existencia de trochas carrzales que comunican los centros poblados situados en el punto Villa esmeralda; ubicada a 1,400 m.s.n.m y punto Kitachari, ubicado a 1,200 m.s.n.m. siendo de suma importancia una red vial que comunique estos puntos con la finalidad de mejorar su comunicacin y progreso.

1.4. ACCESO Y VAS DE COMUNICACIN: VA TERRESTRE: El proyecto se encuentra ubicado en La provincia de la Convencin Regin cusco comprende altitudes que van desde los 1200 hasta los 1400 msnm, en ella se puede distinguir tanto valles, Bosque Muy hmedo Subtropical y una gran diversidad de microclimas que lo convierten en una zona atractiva y muy especial para los visitantes.

Fig. N 01: Ubicacin Provincial y distrital

Fuente: Elaboracin propia del consultor

1.5. CLIMA Y ALTITUD:El clima de la zona es templado y hmedo. La zona del proyecto se encuentra tipificada como zona hmeda por evaporacin de aguas generadas por las altas temperaturas en la zona, Las condiciones climatolgicas del distrito de Kimbiri varan por la inclinacin u oblicuidad de la regin respecto a la zona, resultan del conjunto de condiciones atmosfricas, temperatura, vientos, lluvias que distinguen al distrito y depende ms de la cantidad de calor y lluvia que recibe. El clima es rector de la naturaleza pues condiciona las producciones agrcolas y ganadera de la zona. Se distingue varios climas como:1.5.1 CLIMA DE CEJA DE SELVAa) Ceja Hmeda (Bosque Pluvial Montano Subtropical)Entre los 350 y 700 msnm., las lluvias oscilan entre los 1000 y 2000 mm cuyas temperaturas oscilan entre los 16 a 24C.b) Ceja Muy Hmeda (Bosque Muy hmedo Subtropical)Entre los 700 y 2700 msnm., las lluvias se caracterizan por ser torrenciales es menos hmeda por la evaporacin.c) Ceja Alta (Bosque Pluvial Montano Bajo Subtropical)Con excesivas precipitaciones ocupa las partes ms altas de las cordilleras entre los 3000 y 3500 msnm., que se caracterizan por lluvias fuertes, alta humedad y neblina en forma persistente. Las temperaturas oscilan entre 6 y 12C; las bajas temperaturas y la poca evaporacin hacen que las lluvias sean ms efectivas; es zona inapropiada para la agricultura por las pendientes de terreno y la alta humedad.En la parte alta Quechua (entre 1,500 a 2,500 m.s.n.m.) con clima seco, templado fro y lluvias de verano y en la parte Suni (entre 2,500 a 3,500 m.s.n.m.) con clima fro y fuertes precipitaciones, la temperatura sube de 8 C. hasta 14 y 16 C. En invierno y sube ms enPrimavera y verano llegando hasta 22 C, en verano. Posee un clima seco y fro, propio de la regin quechua, respecto a la temperatura, tiene condiciones bastante moderadas, sobre todo en los meses de septiembre a diciembre; en el da alcanzan temperaturas entre 10 C a 20 C y en la noche baja hasta un mnimo de 8 C. Las precipitaciones son estacinales y se producen de enero a marzo (excepcionalmente en los meses de diciembre y abril). Las lluvias que caen despus de un largo periodo de sequa sobre vertiente seca, contribuye a excavar profundamente estas y forman una extensa red de quebradas. 1.6. POBLACIN:El distrito tiene aproximadamenteElevacin: 1.600mSuperficie: 1.135kmPoblacin: 16.434 (2007)CAPITULO IIINGENIERIA DEL PROYECTO

I. DEFINICIN DEL TIPO DE TOPOGRAFA:

Para determinar la topografa tomamos un mnimo de 10 muestras sobre un plano o carta nacional de un rea o extensin de ella, para que en funcin del promedio aritmtico los determine la topografa.

1.1. SEGN SU FUNCION:La norma Peruana de diseo de carretera DG-2014 los clasifica de la siguiente manera: SISTEMA NACIONAL:Carreteras de inters Nacional, cuya jurisdiccin est a cargo del MTC.Las carreteras del sistema nacional evitaran; en general; el cruce de poblaciones y su paso por ellas deber relacionarse con las carreteras de circunvalacin o vas de Evitamiento. SISTEMA DEPARTAMENTALCarreteras que constituyen la red vial circunscrita a la zona de un departamento, cuya jurisdiccin est a cargo de los consejos transitorios de administracin regional. Se les identifica con una insignia y la numeracin es desde 100 a 499 inclusive. SISTEMA VECINAL.Carreteras de carcter local, compuestas por caminos troncales vecinales que unen pequeos pueblos cuya jurisdiccin est a cargo de las municipalidades. Se les identifica con un crculo y la numeracin es de 500 hacia adelante.

1.2. SEGN SU SERVICIO.I. AUTOPISTAS: Carreteras de imda mayor de 4000 veh/da, de calzadas separadas, cada una con dos o mas carriles.II. CARRETERAS DUALES O MULTICARRIL: De imda mayor 4000 veh/da, de calzadas separadas cada una con dos o mas carriles, con control parcial de accesos III. CARRETERA DE 1 CLASE:Son aquella con una IMDA entre 4000-2000 veh/da de una calzada de dos carriles.

IV. CARRETERA DE 2 CLASE:Son aquellas de una calzada de dos carriles (dc) que soportan entre 2000 4000 veh/da.

V. CARRETERAS DE TERCERA CLASE:Son aquellas de una calzada que soporta menos de 400 veh/da. El diseo de caminos del sistema vecinal < 200 veh/da se rigen por las normas emitidas por el MTC para dicho fin y que no forman parte del presente manual.

VI. TROCHAS CARROZALES:Es la categora ms va de camino transitable para vehculos automotores, construido con un mnimo de movimiento de tierras, que permite el paso de un solo vehculo.

CUADRO N 002TIPO DE CARRETERAIMD

1 CLASE2000 4000 VEH/DIA

2 CLASE4000 2000 VEH/DIA

3 CLASE< 400 VEH/DIA

4 CLASETROCHAS CARROZALES

Fuente NPDC

TOPOGRAFIA.Esta unidad tiene amplia distribucin (60% del rea total) emplazada en las laderas de los principales valles que a su vez tienen un control estructural, formando flancos de pliegues, como se observa en el valle del ro Apurmac (Zona de estudio). En el rea se observan laderas a manera de franjas alargadas con una direccin SE-NO en la parte occidental u otras de direccin SO-NE de una amplia distribucin en la zona oriental.Esta unidad forma un nexo entre la zona ms alta (relieve cordillerano, 2000 msnm) y la zona ms baja (valle y llanura amaznica, 500 msnm) caracterizndose por ser terreno de cambios bruscos de relieve, que forman en ocasiones crestas pronunciadas.La erosin fluvial es el rasgo distintivo de esta unidad como la evidencian los valles abruptos y en forma de V, de la zona de influencia del proyecto. El valle del ro Apurmac recorre los cuadrngulos de San Francisco y Simariva y presenta flancos con pendientes muy fuertes a moderados as como crestas pronunciadas de alta pendiente. 1. Terreno plano.- De ordinario tiene pendientes trasversales a la va menores del 5%. Exige mnimo movimiento de tierras en la construccin de carreteras y no presenta dificultad en el trazado ni en su explanacin, por lo que las pendientes longitudinales de las vas son normalmente menores del 3%. 2. Terreno ondulado.- Se caracteriza por tener pendientes transversales a la va del 6% al 12%. Requiere moderado movimiento de tierras, por lo que permite alineaciones ms o menos rectos, sin mayores dificultades en el trazado y en la explanacin, as como pendientes longitudinales tpicamente del 3% al 6%. 3. Terreno montaoso.- Las pendientes transversales de la va suelen ser del 13% al 40%. Para construir carreteras se necesitan mximo movimiento de tierras y existen muchas dificultades para el trazado y la explanacin. Pendientes longitudinales de las vas de del 6% al 8% son comunes. 4. Terreno escarpado.- Aqu las pendientes del terreno transversales de la va pasan con frecuencia del 40%. Para construir carreteras se necesita mximo movimiento de tierras y existen muchas dificultades para el trazado y la explanacin, pues los alineamientos estn prcticamente definidos por divisorias de aguas, en el recorrido de la va. Por lo tanto, abundan las pendientes longitudinales mayores del 8%Para el proyecto AMPLIACIN Y MEJORAMIENTO DEL CAMINO VECINAL ENTRE LAS COMUNIDADES DE VILLA ESMERALDA Y KITACHARI, DISTRITO DE KIMBIRI - LA CONVENCION CUSCO es considerado asi: El tipo de carretera que se va a disear en este caso es una trocha carozable cuyo IMDA es menor a 200 veh/da parametrada en DG-2014

CUADRO N 001

TIPO DE TOPOGRAFIA (ngulo)

LLANO0 - 10

ONDULADO10 - 20

ACCIDENTADO 20

MONTAOSO

Fuente Propia

II. ANALISIS DE SUELOS:

2.1. DEFINICION:El Proyecto: Ampliacin y mejoramiento del camino vecinal entre las comunidades de villa esmeralda y kitachari, distrito de kimbiri - la convencin cusco, Km. 0+000 al Km. 9+334, se desarrolla sobre formaciones geolgicas de petrografa uniforme, cuya posicin crono estratigrfico va desde el Paleozoico Interior - Medio - Mesozoico, hasta el Cenozoico (cuaternario reciente), conformado por material relativamente moderno en proceso de consolidacin.La actividad fundamental en la investigacin de suelos, es la apertura de calicatas debidamente distribuidas, que permiten reconocer las propiedades fsico-mecnicas del terreno de fundacin o sub-rasante, a travs de la toma de muestras disturbadas y su identificacin correspondiente.Se han excavado 04 calicatas con una profundidad de 1.20 m., donde se han de plantear estructuras como badenes y alcantarilla. corno indican las Especificaciones Tcnicas para una trocha de la categora en estudio, sin embargo, se aclara que en las progresivas rocosas Km 5+500 al Km 6+540 NO SE HAN REALIZADO las excavaciones o calicatas, por las dificultades que presenta el macizo rocoso, se muestra el siguiente Cuadro:

CALICATAUBICACINSUCSOBSERV.

C-lKm. 5+785GMSemicompacto

C-2Km. 6+108CLSemicompacto

C-3Km. 6+614CLSemicompacto

C-4Km. 8+654SCSemicompacto

Ver Resultados de Mecnica de Suelos

2.2. CLASIFICACION:Los suelos con propiedades similares de clasificacin en grupos y subgrupos basados en su comportamiento ingenieril.Actualmente son dos los sistemas de clasificacin que una la distribucin por tamao de grano y plasticidad de los suelos.2.2.1. Sistema de clasificacin AASHTO:Se clasifica en 7 grupos mayores, del A-1 al A-7, los suelos clasificados en el grupo A-1; A-1; A-3, son materiales granulares, donde el 35% o menos pasa por la maya numero 200. Los suelos de los que pasa mas del 35% la malla numero 200 se clasifican en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7. El sistema de clasificacin de basa en los siguientes criterios.A) TAMAO DE GRANO.

Gravas Arena Limo y arcilla

B) PLASTICIDAD.C) CANTOS RODADOS O BOLEOS.

2.2.2. Sistema de clasificacin unificado:A la fecha se usado por los ingenieros como la prueba de D-2487 ASTM, clasificndose en dos amplias categorasA) SUELOS DE GRANOS GRUESOSB) SUELOS DE GRANOS FINOS

2.3. PRUEBA Y ANALISIS:

2.3.1. ANALISIS GRANULOMETRICOS:

Es la distribucin porcentual de los tamaos de partculas que conforma un suelo, realizado con ayuda de un juego de mallas que tienen un tamao graduado establecido por las normas ASTM y AASHTO, su objetivo es determinar cuantitativamente el tamao de las partculas de los agregados gruesos y finos como son las gravas, arenas, limos y arcillas.Si bien se realiza una distribucin de tamaos, esto no incide en la forma que puedan tener los granos de suelo, ya que al retener material en una malla se observa diferentes tamaos y el porcentaje que se calcula esta basado estrictamente en los pesos que se retiene en la malla, referido al peso total que se utiliza en el ensayo.Figura 1Grfico para la representacin de las curvas granulomtricas

Fuente: Normas ASTM.

2.4. CONSISTENCIA DEL SUELO:

Determinado por el contenido de humedad presente en la muestra de suelo; pudiendo clasificarse el suelo en:

A) LIMITE LIQUIDO:El lmite lquido est definido como el contenido de humedad con el cual una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuchara (aparato de Casagrande), se separa con una herramienta patrn (ranurador), se deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm. despus de 25 golpes de la cuchara contra una base de caucho dura o similar.B) LIMITE PLASTICO:El lmite plstico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cual un cilindro de ste, se rompe o resquebraja al amasado presentando un dimetro de aproximadamente 3 mm.INGENIERIA DEL PROYECTOLa muestra necesaria para realizar este ensayo deber tener un peso aproximado de 20 grs. y pasar completamente por el tamiz de 0,5 mm.

A. VELOCIDAD DEL DISEO:

La velocidad directriz o de diseo es la escogida para el diseo de acuerdo a la DG-2014 que ser la mxima que se podr mantener con seguridad sobre la seccin determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para que prevalezcan las condiciones de diseo.Una vez definida la clase y tipo de carretera, la norma DG2014 propone la tabla 104.01, ingresando con dicha informacin se obtiene la velocidad de diseo o velocidad directriz.TABLA 104.01CLASIFICACIN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACIN CON LA VELOCIDAD DE DISEO

CLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP (2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DE DISEO:

30 KPH

40 KPH

50 KPH

60 KPH

70 KPH

80 KPH

90 KPH

100 KPH

110 KPH

120 KPH

130 KPH

140 KPH

150 KPH

Velocidad Directriz = 30 KPH

RADIO MINIMO Y PERALTE MAXIMOLa norma DG2014 propone la tabla 402.02 y 304.04 para la eleccin del radio mnimo y peralte mximo, en funcin a la ubicacin de la va y a la velocidad directriz.En nuestro caso la velocidad de diseo es de 30 KPH y la ubicamos en el rea rural tipo 1,2 o 3.El radio mnimo excepcional se obtuvo de la norma peruana de diseo de carreteras (NPDC).TABLA 402.02RADIOS MNIMOS Y PERALTES MXIMOS PARA DISEO DE CARRETERAS

Ubicacin de la VaVelocidad de diseo (Kph) mx %Radio Mnimo (m)

rea Rural(Tipo 1,2 3)308,0030

408,0050

508,0085

608,00125

708,00175

808,00230

908,00305

1008,00395

1108,00505

1208,00670

1308,00835

1408,001030

1508,001265

RADIO MIN NORMAL = 30 m

TABLA 304.04VALORES DE PERALTE MXIMO

Peralte Mximo (p)Ver Figura

AbsolutoNormal

Cruce de reas Urbanas6,0 %4,0 %304.03

Zona rural (Tipo 1, 2 3)8,0 %6,0 %304.04

Zona rural (Tipo 3 4)12,0 %8,0 %304.05

Zona rural con peligro de hielo8,0 %6,0 %304.06

PERALTE ABSOLUTO= 8%PERALTE NORMAL= 6%

BOMBEO DE LA CALZADAPara la eleccin de bombeo de la calzada, la norma DG2014 propone la tabla 304.03, en funcin tipo de superficie y registros de precipitacin.TABLA 304.03BOMBEOS DE LA CALZADA

Tipo de SuperficieBombeo (%)

Precipitacin: < 500 mm/aoPrecipitacin:> 500 mm/ao

Pavimento Superior2,02,5

Tratamiento Superficial2,5 (*)2,5 3,0

Afirmado3,0 3,5 (*)3,0 4,0

(*) En climas definidamente desrticos se pueden rebajar los bombeos hasta un valor lmite de 2%.

BOMBEO = 2 %

ANCHO DE LA CALZADALa eleccin se har utilizando la siguiente tabla:TABLA 304.01ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES

CLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP(2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DE DISEO: 4.0

30 KPH6,006,00

40 KPH6,606,606,606,00

50 KPH7,007,006,606,606,606,60

60 KPH7,207,207,007,007,207,207,007,007,007,006,606,606,606,60

70 KPH7,207,207,207,207,007,007,207,207,007,007,007,007,007,00

80 KPH7,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,007,007,00

90 KPH7,207,207,207,207,207,207,207,00

100 KPH7,207,207,207,207,207,207,00

110 KPH7,307,307,30

120 KPH7,307,307,30

130 KPH7,30

140 KPH7,30

150 KPH

CALZADA = 5.00 m

ANCHO DE BERMASLa norma DG2014 propone la siguiente tabla, en funcin a la clase y tipo de va, adems de la velocidad directriz.TABLA 304.02ANCHO DE BERMAS

CLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

IMPORTANCIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP(2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DEDISEO:

30 KPH0,500,50

40 KPH1,200,900,900,50

50 KPH1,201,201,201,200,900,900,90

60 KPH1,801,801,501,501,501,501,201,201,501,501,201,200,900,90

70 KPH1,801,801,801,801,501,501,501,501,501,201,501,501,501,201,20

80 KPH1,801,801,801,801,801,801,801,801,801,801,501,501,501,20

90 KPH1,801,801,801,801,801,801,801,50

100 KPH2,002,002,002,001,801,801,50

110 KPH2,002,002,002,00

120 KPH2,502,502,00

130 KPH2,50

140 KPH2,50

150 KPH

BERMA = 0.50 m

PENDIENTE MXIMA Y MNIMALa eleccin de la pendiente mxima se har mediante la siguiente tabla:TABLA 403.01PENDIENTES MXIMAS (%)CLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP (2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DEDISEO:

30 KPH

40 KPH10,0012,00

50 KPH9,008,009,0010,00

60 KPH7,007,008,009,008,008,00

70 KPH6,006,007,007,006,006,007,007,006,007,008,009,008,008,00

80 KPH5,005,005,005,006,006,006,007,006,006,007,007,006,007,007,007,00

90 KPH4,505,005,005,005,005,006,006,006,006,006,006,006,007,00

100 KPH4,504,505,005,005,006,005,005,006,00

110 KPH4,004,004,505,005,006,005,006,00

120 KPH4,004,004,00

130 KPH3,504,00

140 KPH3,50

150 KPH

AP : AutopistaMC : Carretera Multicarril o DualDC : Carretera De Dos CarrilesNOTA 1: En orografa tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique la construccin de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurndose que ambas calzadas tengan las caractersticas de dicha clasificacin.

Consideramos:

PENDIENTE MAXIMA= 10.0 %

Del tem 403.04.01 Pendientes mnimas, se obtiene:

PENDIENTE MINIMA= 0.5 %

PARMETROS DE DISEO:

PARMETROSVALOR

Velocidad de diseo30 km/h

Radio mnimo30 m

Pendiente mxima10%

Ancho de calzada de dos carriles6.0 m

Ancho de bermas0.5 m

Peralte mximo absoluto8%

Peralte mximo normal6%

Inclinacin mxima del talud interior de cuneta.1:2

Inclinacin de talud en corte2:1

Inclinacin de talud en relleno1.5:1

III. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA:

En la misma requerida para que sostenga un vehculo que viaja a la velocidad de diseo, antes que alcance un objetivo inmvil que se encuentra en su trayectoria, se considera obstculo aquel de una altura igual o mayor a 0.15m; estando situados los ojos del conductor a 1.15m sobre la rasante del eje de su pista de circulacin, todos los puestos de una carretera debern estar previstos de la distancia mnima de visibilidad de parada.Si en una seccin de carretera o camino resulta prohibido lograr la distancia mnima de la visibilidad de parada correspondiente a la velocidad de diseo; se deber sealizar dicho sector con la velocidad de mxima admisible, siendo este recursos extremo a utilizar solo en casos muy calificados y autorizados por la MTC.

IV. DISTANCIA VISIBLE DE PASO

Distancia de visibilidad de paso, es la minima que debe estar disponible a fin de facultar al conductor del vehiculo a sobre pasar a otro que se supone viaja a una velocidad 15 km/h. menor con comodidad y seguridad, sin causar alteracin en la velocidad de un tercer vehiculo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobre paso.

4.1.1. PLANEAMIENTO DE UNA VIA PROYECTADA Km 5+500 Km 6+540

1. ESTUDIO RECONOCIMIENTO DE RUTAS PARA EL TRAMO PROYECTADA L=1.040 Km:

En esta etapa se analizan las probables soluciones del planeamiento de la va; de la manera de encontrar la ruta ms econmica de todas las probables o soluciones encontradas en la etapa de planeamiento, por lo general las proyectistas analizan 3 rutas denominada de color rojo; color verde y color azul debido a la situacin agreste y caprichosa topogrficamente con pendientes superiores a 20, donde este tramo est compuesto de material:

TRAMO 01TRAMO 02TRAMO 03

MS=0.0%MS=0.0%MS=0.0%

RS=2.0%RS=5.0%RS=10.0%

RF=98.0%RF=95.0%RF=90.0%

TRAZO DE LA RUTA:

El trazo de la ruta est definida por la lnea del vuelo y la compasada

LA LINEA DE VUELO: es la lnea de vuelo y la lnea posible de trazo, se determina la posible pendiente De acuerdo a la siguiente formula:

X100h : diferenciales de cotas : es la distancia medida con el escalimetro : Pendiente.Concretado dicho pendiente en el proyecto entre 0.05 % hasta 10.08 % LONGITUD DE COMPAS:Este es el parmetro de compasada para calcular o estimar el trazo de la carretera de acuerdo a la abertura de compas y esta determinada por la siguiente formula: donde:

L: abertura de compasE: equidistancia curvas de nivelK: denominador de la escala del plano

A. ANALISIS DE RUTAS:

Es el anlisis que se le da a cada ruta por distintos tramos donde se va a encontrar, la longitud total}; las obras de arte (puentes, alcantarillas) y las curvas de vueltas de cada ruta para que despus se pueda elegir la ruta mas factible.

TRAMOCOTASDESNIVELABERTURA DE COMPAS

I%LONGITUD DE TRAMO

OBRAS DE ARTECURVAS DE VUELTAS

BADENALCANTARILLA

E-I140012002003.55%10403126

FUENTE: ELABORACION PROPIA

B. ELECCION DE RUTAS:

Consiste en elegir la ruta ms factible para ello existe dos mtodos para determinar la ruta ms factible que son:

Mtodo de pesos absolutos. Mtodo de pesos relativos.

CARACTERISTICASRUTA VERDE RUTA ROJARUTA AZUL

VALORPESOVALORPESOVALOR PESO

Longitud total1020011011010401

Pendiente media8%9%5%

Pendiente mxima12%13%10.08%

Badenes y longitud233 L=10m

N de alcantarillas1111.2*1.20

N de curvas de vuelta303826

TOTAL

C. ALINEAMIENTO HORIZONTAL:

La NPDC recomienda el alineamiento horizontal que deber permitir la operacin interrumpida de los vehculos tratando de conservar la misma velocidad de directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible.

HOMOGENIDAD DEL TRAZO.

Se busc buscara un alineamiento horizontal homogneo desde la combinacin de lnea recta o tangente y horizontal de tal manera que suceda armnicamente.NPDC sugiere restringir en lo posible el empleo de tangentes excesivamente reas a fin de evitar el escalonamiento nocturno provocado y la fatiga de los conductores.Tambin sugiere que al trmino de tangentes rea donde sea evidente las velocidades de aproximacin de los vehculos sea mayor que la velocidad de directriz y uno se conecte con curvas de radio mnimo si no con curvas de radio mayor.En terrenos llanos deber respetarse la siguiente condicin: para un Angulo de deflexin 5% la curva no ser menor de 150m y para ngulo menor aumentara en 30m por cada grado de disminucin de ngulo de deflexin.

4.1.2. COORDENADAS DE LOS PUNTOS DE PARTIDA Y DE LLEGADA TRAMO PROYECTADO Km 5+500 Km 6+540

DETERMINACION DE LAS COORDENADAS DEL PUNTO DE PARTIDA Y DEL PUNTO DE LLEGADA:Esta es sacada de la carta nacional segn sus ubicaciones y que representan su posicionamiento en coordenadas ATM (unidad transversal merkator).Km 5+500 X=642717.403 Y=8604166.442Km 6+540 X=643142.306 Y=8603836.542

CALCULO DE LAS INFLEXIONES O DEFLEXIONES:La deflexin es el ngulo formado por la proyeccin del trazo y el cambio de direccin del eje longitudinal y que pude ser positivo o negativo, para calcular las deflexiones se utilizan los siguientes mtodos: METODOS DE SENOS:El cual indica medir 10m adyacentes al punto de inflexin al cualquier escala para luego determinar D (cuerda angular) se recomienda que usen escalas que den los valores de 10m y las mas grande posibles.

METODO DE LA TANGENTE:Consiste en formar 10m a cualquier escala en proyeccin del eje longitudinal, gira 90 en direccin al trazo del eje longitudinal hasta insertarlos luego medir a la misma escala en D y emplear la formula respectiva.

a. CALCULO DE AZIMUT:

Se determina en funcin al norte magntico y las deflexiones angulares segn el eje longitudinal de cada punto.

b. MEDIDAD DE LOS LADOS DE LA POLIGONAL:

Esta es una medida que se realiza directamente con el escalimetro a escala de la hoja de trabajo con una aproximacin no menor de 1m de Pi a Pi

CARACTERISTICAS DE LA POLIGONAL.

Deflexin positiva (+) a la derecha. Deflexin negativa (-) a la izquierda.

c. ELEMENTOS DE CURVAS HORIZONTALES:

PI= PUNTO DE DEFLEXIONPC= PRINCIPIO DE CURVAI= DEFLEXION O INFLEXIONR=RADIOT=TANGENTEE= EXTREMOF= FLECHA C= CURDALC= LONGITUD DE CUERDA

FORMULAS DE CALCULOS.

;

A. CURVAS HORIZONTALES.

B. CURVAS HORIZONTALES SIMPLE:Son aquellas que presentan un solo radio.

C. CURVAS HORIZONTALES COMPUESTA:Son aquellas que presentan dos o mas radios.

D. CRUVAS HORIZONTALES DE REVERSA: ( LONGITUD DE RAMPA)

La NPDC recomienda curvas reversas especialmente cuando tiene la forma de curva engola ya que para obtener la precisin del peralte es necesario que en cada curva tenga una longitud de transicin o rampa de peralte de esto se deduce que todas las curvas de reversa deben tener una tangente intermedia igual a la suma de las longitudes de rampa de peralte de las curvas inversas. Pero debido que las NPDC aceptan la mnima longitud de rampa (lrp). Puede ser introducida dentro de la cuerva, esta tangente podra ser como mnimo la sumatoria de las lrp de ambas curvas entre dos y cuando se cumpla. Que la longitud de curva 1 y 2 sean mayores que la lrp1 y lrp2.

E. CURVAS DE VUELTA O VOLTEO:

Son curvas que se generan cuando se tiene un desarrollo y la ubicacin de estas curvas debern estar previstas desde el trazo de la lnea de gradiente a ruta de poder ubicar de tal manera que se produzca el menor movimiento de tierras ya que la cuerva ser trazada en forma perpendicular a las curvas de nivel.Existen dos formas fundamentales que obligan el trazo de curva volteo.

1. Cuando el alineamiento de 2 lados de una poligonal se cortan o convierten en un punto.2. Cuando el alineamiento de 2 lados de una poligonal no se cortan o son convergentes.En ambos casos es necesario utilizar lneas auxiliares cuya ubicacin y direccin es arbitraria.En el diseo de estas curvas son de un solo radio aceptndose a lo mucho 2 radios. ELEMENTOS DE SEGURIDAD EN LAS CURVAS HORIZONTALES:

Considerando que los problemas son.

Fuerza centrifugo: va hacer que el vehculo salga. Invasin de carril. Falta de visibilidad.

F. SECCIONES TRANSVERSALES DE ESTACADO:

Para obtener las secciones transversales en un plano topogrfico se debe seguir el siguiente paso: Tener un plano en planta a curvas de nivel se tenga ya el trazo horizontal del eje de la va. En la libreta de campo se confecciona de acuerdo al trazo perpendicular al eje de la seccin transversal en planta. Ya sea en EXCEl. Concatenadas en AutoCAD, o en un papel milimetrado de 1:20; se obtendr los perfiles transversales de cada una de las estacas en base a la cota ya obtenida en el perfil longitudinal. En las secciones transversales del terreno se ubicara las cotas de la subrasante datos que se ubican en el perfil longitudinal. Con la ayuda de una plantilla previamente diseada de acuerdo a la seccin transversal tpica, se dibujara la seccin transversal del terreno a la caja a forma de la carretera de acuerdo al corte o relleno, este dibujo de la caja ser de color rojo. Se anota a un costado de la seccin transversal la cota de terreno y la cota de la subrasante, que deben coincidir con los datos del perfil longitudinal y en la parte inferior siguiendo la lnea del centro o eje. Colocar el nmero de estacado a kilometraje que le corresponde. las secciones se enumeran de abajo hacia arriba.

G. TRAZADO ALTIMETRICO.

El trazado altimtrico se trat de adecuar a la topografa actual, y la rasante del camino anterior dado que en un camino vecinal no se justifica grandes movimientos de tierra debido al costo del mismo. Se dise veintin curvas verticales en todo el tramo, viendo que las pendientes no sobrepasen el 10% que este caso no se encontr, como tambin se control que ninguna pendiente llegara al mnimo de 0.4%, sobre todo donde la seccin sea de corte, porque es la pendiente mnima que debe tener toda carretera con el fin de que las precipitaciones pluviales escurran superficialmente por las cunetas.H. CURVAS VERTICALES:El parmetro K juega un papel importante en la determinacin de la longitud mnima de una curva vertical, y se define como la distancia horizontal requerida para que se produzca un cambio de pendiente de un uno por ciento a lo largo de la curva, es decir, es una medida de la curvatura de la parbola. La longitud mnima de una curva vertical en relacin con el parmetro K es igual a:

Donde:L = Longitud mnima de la curva vertical [m.]K = Parmetro mnimo de la curva vertical [m.]A = Diferencia algebraica de pendientes en valor absoluto [%]

I. SECCIONES TRANSVERSALES.La seccin transversal tipo que se utiliz en el diseo se detallara en la figura siguiente.Figura 1Seccin transversal tipo utilizada en el diseo del camino.Talud natural del Terrenoeje

Taludes deCorte

1 2.0% 2.0%Taludes de Relleno

1

12Bombeo

5.00 m.

Ancho de plataforma

Fuente: elaboracin propia.Las secciones transversales se obtuvieron cada 20 m. en rectas y cada 10 m en curvas.

CALCULO VETCAL CONCAVA ASIMETRICA:

CALCULO DE COORDENADAS:

M= ordenada de punto medio en el pc L= longitud de curva I= diferencias de porcentajes

Yn= ordenado cualquiera Xn= abscisa en un punto o estaca cualquiera. I= diferencias de pendientes Lc= l1 l2 CALCULO DE ABCISA:Depender de la necesidad de campo x eso puede considerar c/20m

LONGITUD MINIMA DE CURVA:L min = 80m

MEMORIA DE CLCULO DE COMPONENTES ESTRUCTURALESBADENES

Alcantarilla

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Se logr realizar el estudio definitivo del tramo de la carretera asignada. Obtuvimos todos los parmetros necesarios para el diseo geomtrico. Se realiz el diseo del eje en planta de la va, tratando de acomodar el trazo a la topografa. Se dibuj el perfil longitudinal y se hizo el trazo de la sub rasante, tratando de compensar cortes y rellenos y sin exceder la pendiente mxima, en esta seccin de diseo se verific la necesidad de disear una curva vertical. Se obtuvieron las secciones transversales del estacado, as como el clculo de las reas de corte y relleno, para el posterior clculo de movimiento de tierras. Se deben tener en cuenta las obras de arte en el diseo de la carretera. En el caso de taludes mayores a los 20m de altura, disear banquetas de estabilidad.

BIBLIOGRAFA. Manual de diseo geomtrico de carreteras DG-2014