trabajo de viales avanzado

DISEÑO GEOMETRICO AVANZADO DISEÑO GEOMETRICO AVANZADO

INTRODUCCIÓN.

Desde el principio de la existencia del ser humano

sé a observado su necesidad por comunicarse, por lo cual fue desarrollando diversos métodos para la construcción de caminos, desde los caminos a base de piedra y aglomerante hasta nuestra época con métodos perfeccionados basándose en la experiencia que conducen a grandes autopistas de pavimento flexible o rígido.

La aplicacion de los crietrios de diseño es uno de los aspectos fundamentales para el buen funcionamiento de la carretera por ende su aplicacion es de suma importancia al momento de definir el tipo de de carretera que se va a diseñar. Prácticamente todo el transporte se realiza por carreteras que enlazan el campo con las ciudades. Ellas representan la infraestructura para satisfacer las necesidades de movilidad de personas y mercancías, desde su punto de origen hasta su lugar de destino. El buen funcionamiento de la red de carreteras es, por lo tanto, crucial para el desarrollo seguro y eficiente de las actividades socioeconómicas del país.

Además, los caminos mejorados facilitan el acceso a los servicios administrativos, de salud y de educación. Históricamente la infraestructura terciaria de transporte ha recibido poca atención en Nicaragua. Este nivel de infraestructura típicamente conecta a las comunidades directamente con las cabeceras municipales o a niveles más altos de la red vial. Aunque actualmente el Ministerio de Transporte e Infraestructura (MTI) es teóricamente responsable del mantenimiento de toda la infraestructura de transporte del país, las limitaciones presupuestarias y de capacidad, usualmente han hecho que su atención sea restringida a los caminos primarios y secundarios.

El transporte de pasajeros, así como el de carga, ha venido mostrando preferencia por el uso de las carreteras, debido a las facilidades que éstas ofrecen, bien sea por los costos de transporte, bien por la flexibilidad en su utilización. Estas condiciones, y otras más, influyen en el desarrollo económico de la región, con el consiguiente aumento de la producción y del consumo y mejora del nivel de vida de la población, por obra del sistema de transporte, en general, y de las carreteras en particular.

. “Comarca Hato Grande-Cuernos de Oro (Apompuas)” 1


El presente proyecto se denomina: “Diseño Geométrico de la carretera entre las comarcas “Hato Grande – Cuernos de Oro ” (9.590 Km), en el municipio de “Juigalpa.”, departamento de Chontales. El proyecto se rige por las Bases y Términos, los cuales en el Diseño geométrico estipulan la aplicación de las Normas Regionales para el Diseño Geométrico de Carreteras Regionales, publicado por la Secretaría de Integración Económica Centroamérica (SIECA) en Febrero 2001 y el documento A POLICY ON GEOMETRIC DESIGN OF HIGHWAYS AND STREETS (AASHTO) en su versión del año 1994.

OBJETIVO GENERAL.

Determinar el diseño geometrico de un tramo de carretera en el municipio de Juigalpa, departamento de Chontales.

Poder dar al lector un conocimiento más amplio de las características, condiciones y métodos que se emplean en la construcción de una carretera, así también todos y cada uno de los reglamentos, leyes y restricciones que deberá tomar en cuenta para poder realizar el diseño del mismo.

OBJETIVO ESPECIFICO.

Diseñar las curvas horizontales y verticales de la ruta optima entre las comarcas “Hato Grande – Cuernos de Oro (Apompuas)” en el municipio de Juigalpa, departamento de Chontales.

Proponer drenaje mayor y menor transversal a la ruta optima entre las comarcas “Hato Grande – Cuernos de Oro (Apompuas)”.

Conocer los aspectos fundamentales de la localizacion de un camino rural.



JUSTIFICACIONES.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS DIFERENTES ALTERNATIVAS

No. Alternativa No.1 Alternativa No. 2 Observaciones (ventajas y desventajas)

Es necesario realizar los trabajos de Limpieza y Desmonte en ambos lados de la vía y en un ancho mínimo de 4 m

Es necesario realizar los trabajos de Limpieza y Destronque en ambos lados de la vía y en un ancho mínimo de 4 m.

En este punto ambas alternativas ofrecen igualdad de condiciones.

Esta pasa por 2 rios “Mayales” y “Las Delicias”, por lo tanto se necesitan dos obras de drenaje mayor.

Esta pasa por 4 rios “Mayales”, “2 Ramales del Rio Mayales”, y “Las Delicias” por lo tanto obran cuatro obras de drenaje mayor.

La alternativa No.1 nos conviene mas por menor obras de drenaje.

Se diseñaran cinco curvas horizontales.

Se diseñaran y construirán 9.590 km aproximadamente para esta ruta

Las pendientes son menos pronunciadas

Se diseñaran siete curvas horizontales.

Se diseñaran y construirán 8.532 km aproximadamente para esta ruta.

Las pendientes son muy pronunciadas que en la

La alternativa No.1 nos ofrece un menor tiempo de ejecución y por consiguiente el pago de costos indirectos menores.En este punto es mas factible económicamente la alternativa No.2 por que es menos longitud de proyecto.

La alternativa No.1 es la recomendada para la ruta del



que en la alternativa No.2

alternativa No.1. proyecto

CONSIDERACIONES GENERALES.

Los usuarios de las carreteras, los vehículos que circulan por ellas, las carreteras mismas y los controles que se aplican para normar su operación, son los cuatro elementos básicos que interactúan y se relacionan entre sí para determinar las características del tránsito. Las carreteras y sus intersecciones, estas últimas con su usual concentración de complejos y diversos movimientos, deben diseñarse con suficiente capacidad para satisfacer los requerimientos de las demandas de dicho tránsito, durante todo el período seleccionado para el diseño de las instalaciones. La capacidad, a su vez, puede ser limitada por aspectos adversos de su entorno, relacionados con interferencia de peatones, frecuencia de intersecciones, condiciones del terreno y factores climáticos que afectan la visibilidad, disminuyendo la velocidad y las condiciones físicas y anímicas de los conductores.

Tan importante como ofertar mediante un buen diseño la capacidad requerida de una carretera, es brindarla en condiciones de óptima seguridad y eficiencia en los costos de operación de los vehículos.

El tema de la seguridad vial, en particular, no ha merecido en Centroamérica la atención debida, razón por la cual en este manual se ha optado por plantear algunas recomendaciones al respecto en un capítulo al final. En adelanto de ese tema y para relevar su significación, puede mencionarse que se ha estimado que más de 300,000 personas mueren en el mundo y entre 10 y 15 millones resultan lesionados en un año, como producto de accidentes de tránsito. Una de las principales causas de muertes prematuras de personas entre 5 y 44 años de edad, son los accidentes de tránsito, de tal forma que para



los países en vías de desarrollo, éstos se han transformado en un problema real de salud, que produce elevados gastos en medicinas, uso de equipo especializado, instalaciones y personal. Se reconoce que estos gastos bien pueden disminuirse por medio de diseños de obras viales orientados hacia la seguridad del tránsito.

CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS

Algunos acostumbran denominar CAMINOS a las vías rurales, mientras que el nombre de CARRETERAS se lo aplican a los caminos de características modernas destinadas al movimiento de un gran numero de vehículos.

La carretera se puede definir como la adaptación de una faja sobre la superficie terrestre que llene las condiciones de ancho, alineamiento y pendiente para permitir el rodamiento adecuado de los vehículos para los cuales ha sido acondicionada.

Las carreteras se han clasificado de diferentes maneras en diferentes lugares del mundo, ya sea con arreglo al fin que con ellas se persigue o por su transitabilidad.

Ellas son: clasificación por transitabilidad, Clasificación por su aspecto administrativo y clasificación técnica oficial.

CLASIFICACION POR SU TRANSITABILIDAD.- la clasificación por su transitabilidad corresponde a las etapas de construcción de las carreteras y se divide en:

Terracerias: cuando se ha construido una sección de proyecto hasta su nivel de subrasante transitable en tiempo de secas.

Revestida: cuando sobre la subrasante se ha colocado ya una o varias capas de material granular y es transitable en todo tiempo.

Pavimentada: cuando sobre la subrasante se ha construido ya totalmente el pavimento.

CLASIFICACION ADMINISTRATIVA.- por el aspecto administrativo las carreteras se clasifican en:

Federales: cuando son costeadas íntegramente por la federación y se encuentran por lo tanto a su cargo.

Estatales: cuando son construidos por el sistema de cooperación a razón del 50% aportados por el estado donde se construye y el 50% por la federación.

Vecinales o rurales: cuando son construidos por la cooperación de los vecinos beneficiados pagando estos un tercio de su valor.



CLASIFICACION TÉCNICA OFICIAL.- esta clasificación permite distinguir en forma precisa la categoría física del camino, ya que toma en cuenta los volúmenes de transito sobre el camino al final del periodo económico del mismo (20 años) y las especificaciones geométricas aplicadas

ALINEAMIENTO Y PUNTOS OBLIGADOS.

En la construcción de un camino se trata siempre de que la línea quede siempre alojada en terreno plano la mayor extensión posible, pero siempre conservándola dentro de la ruta general. Esto no es siempre posible debido a la topografía de los terrenos y así cuando llegamos al pie de una cuesta la pendiente del terreno es mayor que la máxima permitida para ese camino y es necesario entonces desarrollar la ruta. Debido a estos desarrollos necesarios y a la búsqueda de pasos adecuados es por lo que los caminos resultan de mayor longitud de la marcada en la línea recta entre dos puntos. Sin embargo, debe tratarse siempre, hasta donde ello sea posible, que el alineamiento entre dos puntos obligados sea lo mas recto que se pueda dé acuerdo con la topografía de la región y de acuerdo también con él transito actual y el futuro del camino a efecto de que las mejoras que posteriormente se lleven a cabo en el alineamiento no sean causa de una perdida fuerte al tener que abandonar tramos del camino en el cual se haya invertido mucho dinero.

En base al reconocimiento se localizan puntos obligados principales y puntos obligados intermedios, cuando el tipo de terreno no tiene problemas topográficos únicamente se ubicaran estos puntos de acuerdo con las características geológicas o hidrológicas y el beneficio o economía del lugar, en caso contrario se requiere de una localización que permita establecer pendientes dentro de los lineamientos o especificaciones técnicas.

VELOCIDADES DE PROYECTO

Se define la velocidad como la relación entre el espacio recorrido y el tiempo que se tarda en recorrerlo, o sea, una relación de movimiento que queda expresada, para velocidad constante, por la formula: V = d/t.

Una velocidad que es de suma importancia es la llamada Velocidad de Proyecto o Velocidad Directriz que no es otra cosa que aquella velocidad que ha sido escogida para gobernar y correlacionar las características y el proyecto geométrico de un camino en su aspecto operacional. La velocidad de proyecto es un factor de primordial importancia que determina normalmente el costo del camino y es por ello por lo que debe limitarse para obtener costos bajos. Todos los elementos del proyecto de un camino deben calcularse en función de la velocidad de proyecto. Al hacer esto, se tendrá un todo armónico que no ofrecerá sorpresas al conductor. Las velocidades de proyecto recomendadas por la Secretaria de Obras Publicas y ahora S.C.T. son las siguientes:



VELOCIDADES DE PROYECTO

RECOMENDABLES

TOPOGRAFÍA

TIPO DE

CAMINO

Plana o con poco

lomerío

Con lomerío

fuerte

Montañosa, pero

Poco escarpada

Montañosa, pero

Muy escarpada

Tipo especial

Tipo A

Tipo B

Tipo C

110 km/h

70 km/h

60 km/h

50 km/h

110 km/h

60 km/h

50 km/h

40 km/h

80 km/h

50 km/h

40 km/h

30 km/h

80 km/h

40 km/h

35 km/h

25 km/h

DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL DE TRANSITO.

Se entiende por volumen de transito cierta cantidad de vehículos de motor que transitan por un camino en determinado tiempo y en el mismo sentido. Las unidades comúnmente empleadas son: vehículos por día o vehículos por hora. Se llama transito promedio diario (T.P.D.) al promedio de los volúmenes de transito que circulan durante 24 horas en un cierto periodo. Normalmente este periodo es el de un año, a no ser de que se indique otra cosa. El T.P.D. es normalmente empleado en los estudios económicos, ya que representa la utilización de la vía y sirve para efectuar distribuciones de fondo, mas no se pueden emplear para determinar las características geométricas del camino, pues no es un valor sensitivo a los cambios significantes de los volúmenes y no indica las variaciones de transito que pueden presentarse en las horas, días y meses del año.

Los volúmenes horarios son los que resultan de dividir él numero de vehículos que pasan por un determinado punto de un periodo, entre el valor de ese periodo en horas. Los volúmenes horarios máximos son los que se emplean para proyectar los aspectos geométricos de los caminos y se les denomina Volumen Directriz.

La medición de los volúmenes del flujo vehicular se obtiene normalmente y a veces de manera sistemática, por medios mecánicos y/o manuales, a través de conteos o aforos volumétricos del tránsito en las propias carreteras, lo mismo que mediante investigaciones de Origen y Destino (O/D) que, dependiendo de la metodología utilizada, arrojarán datos sobre la estructura, distribución, naturaleza y modalidad de los viajes. En las intersecciones, los estudios volumétricos de tránsito clasificados por dirección de los movimientos en los accesos a las mismas, durante períodos de tiempo determinados, proporcionan



a su vez los datos básicos necesarios para enfrentar las particulares características de su diseño.

Uno de los elementos primarios para el diseño de las carreteras es el volumen del Tránsito Promedio Diario Anual, conocido en forma abreviada como TPDA, que se define como el volumen total de vehículos que pasan por un punto o sección de una carretera en un período de tiempo determinado, que es mayor de un día y menor o igual a un año, dividido por el número de días comprendido en dicho período de medición.Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras, México, 1991.

CAPACIDAD DE UN CAMINO

El ingeniero necesita saber cual es la capacidad practica de trabajo de un camino tanto para los nuevos que va a construir y en los cuales pueden prever los volúmenes de transito que va a alojar, como para los caminos viejos los cuales pueden llegar a la saturación y entonces requieren la construcción de otro camino paralelo o el mejoramiento del anterior. La capacidad practica de trabajo de un camino es el volumen máximo que alcanza antes de congestionarse o antes de perder la velocidad estipulada, como la estructura del mismo, es necesario que dicho transito sea estimado de la mejor manera posible previendo cualquier aumento.

La manera de conocer el tipo de transito en un camino ya construido no presenta dificultad alguna ya que se reduce de una serie de conteos horarios que indican el volumen de dicho transito y su tipo. No sucede lo mismo cuando apenas sé esta proyectando el camino. En este caso es necesario llevar a cabo estudios geográficos – físicos, socioeconómicos y políticos de la región para poder obtener datos con los cuales proyectar. Para el conteo de los vehículos el método mas empleado es el automático que consiste en un tubo de hule cerrado en un extremo por una membrana.

El departamento de Caminos Federales de los Estados Unidos de América, indica que la capacidad practica máxima total que puede alcanzar un camino de dos carriles es de 900 vehículos totales por hora y por ambos carriles cuando dicho camino tiene condiciones ideales, es decir, dos carriles de 3.66 m cada uno, pendiente y alineamiento adecuado, etc.

La capacidad de una carretera se mide generalmente en vehículos por hora y por carril, o bien en vehículos por hora por ambos carriles, en caso de caminos de dos carriles.

La capacidad teórica de un camino ha sido determinado tomando en cuenta velocidades con promedio entre 70 y 80 kilómetros por hora y separaciones entre vehículos de aproximadamente 30 metros.



Como resultado de los anterior, se ha obtenido una cifra cercana a los dos mil vehículos por hora; aplicando la formula:

Q = 1000 V / S

En la que V es la velocidad media de los vehículos en ese momento y S el intervalo medio entre ellos.

PLANEACIÓN DE UNA CARRETERA

La planeación consiste en agrupar, dentro del análisis técnico, de manera armónica y coordinada, todos los factores geográficos – físicos, económico – sociales y políticos que caracterizan a una determinada región.

El objetivo de lo anterior es el de descubrir claramente la variedad de problemas y deficiencias de toda índole, las zonas de mayor actividad humana actual y aquellas económicamente potenciales, para dar, por ultimo como resultante, un estudio previo de las comunicaciones como instrumento eficaz para ajustar, equilibrar, coordinar y promover el adelanto mas completo de la zona considerada, tanto en si misma cuando en sus ínter influencias regionales, nacionales y continentales.

CONSIDERACIONES GEOGRÁFICAS – FÍSICAS

Para la realización de las consideraciones geográficas – físicas, se deberán de tomar en cuenta todas y cada una de las características geográficas y físicas de la región donde se vaya a hacer un proyecto carretero. A continuación se tratara de mencionar las características primordiales a tomar en cuenta.

Una vez ubicada el área total de la región que se destinara a nuestra futura carretera, se procederá a ubicar los limites naturales, como los son: sierras, golfos, mares, etc. a continuación se procede a delimitar con los limites políticos de los estados, es decir, cuales y cuantos son los estados por donde se trazara el camino. Se mencionara también todos los tipos de topografía del terreno por donde se considero el trazo, así también los rumbos, latitudes, longitudes y las superficies que ocupan cada uno de los diferentes tipos de terreno.

Se consideraran las condiciones climatologiítas, meteorológicas, edafológicas, hidrológicas y de vegetación natural.

RECONOCIMIENTO TOPOGRÁFICO.



Antes de iniciar propiamente los estudios topográficos se requiere de un reconocimiento preliminar en el cual, primero se hará una entrevista o reunión con los beneficiarios para recoger datos de gran utilidad en el proyecto como lo relativo a afectaciones, características de ríos, nombre de lugares intermedios, localización de zonas bajas o inundables, niveles de agua en crecientes y si es posible alguna de esas personas auxiliara como guía en el reconocimiento técnico del camino.

Una vez hecho esto se procederá a hacer un reconocimiento directo del camino para determinar en general características:

Geológicas

Hidrológicas

Topográficas y complementarias

Así sé vera el tipo de suelo en el que se construirá el camino, su composición y características generales, ubicación de bancos para revestimientos y agregados para las obras de drenaje, cruces apropiados para el camino sobre ríos o arroyos, existencia de escurrimientos superficiales o subterráneos que afloren a la superficie y que afecten el camino, tipo de vegetación y densidad, así como pendientes aproximadas y ruta a seguir en el terreno.

A través del reconocimiento se determinan puertos topográficos que son puntos obligados de acuerdo a la topografía y puertos determinados por lugares obligados de paso, ya sea por beneficio social, político o de producción de bienes y servicios.

Con todos los datos recabados, resaltando los más importantes, se establecerá una ruta tentativa para el proyecto.

TRAZO PRELIMINAR.

Cuando se tienen localizados los puntos obligados se procede a ligar estos mediante un procedimiento que requiere:

1. El trazo de una poligonal de apoyo lo mas apegada posible a los puntos establecidos, con orientación astronómica, PIS referenciados y deflexiones marcadas con exactitud ya que será la base del trazo definitivo.

2. La poligonal de apoyo es una poligonal abierta a partir de un vértice o punto de inicio clavando estacas a cada 20 metros, y lugares intermedios hasta llegar al vértice siguiente. Para la ubicación de estos se utiliza el clisimetro o él circulo vertical del transito, empleando la pendiente deseada.

3. La pendiente será cuatro unidades debajo de la máxima especificada donde sea posible para que al trabajador en gabinete tenga mas



posibilidades de proyectar la subrasante, incrementando la pendiente a la máxima si es necesario para economizar volúmenes.

4. Nivelación de la poligonal, generalmente a cada 20 metros, que será útil para definir cotas de curvas de nivel cerradas a cada 2 metros.

5. Obtención de curvas de nivel en una franja de 80 o 100 metros. En cada lado del eje del camino a cada 20 metros o estaciones intermedias importantes.

6. Dibujo de trazo y curvas de nivel con detalles relevantes como cruces, construcciones, fallas geológicas visibles, etc.

Como el dibujo del trazo y las curvas de nivel se puede proyectar en planta la línea teórica del camino a pelo de tierra, para proyectarla se utiliza un compás con una abertura calculada según la pendiente con que se quiere proyectar.

LINEA DEFINITIVA.

El proyecto definitivo del trazo se establecerá sobre el dibujo del trazo preliminar, por medio de tangentes unidas entre sí, a traves de sus PIS o puntos de intersección que se utilizaran para ligar las tangentes a traves de curvas horizontales; cuanto más prolongadas se tracen las tangentes sé obtendrá mejor alineamiento horizontal con la consecuencia que marcarlas prolongadas implica un mayor movimiento de volúmenes, por lo que se intentara ir compensando esta línea del lado izquierdo y derecho donde sea posible y cargar la línea hacia el lado firme donde sé presenten secciones transversales fuertes cada vez que en el plano la línea de proyecto cruce la línea preliminar, se marcara este punto L y su cadenamiento , y con transportador se determina el ángulo X de cruce. En el caso de que no se crucen estas líneas, se medirá cada 500 metros o cada 1000 metros, la distancia que separa a una y otra para determinar los puntos de liga con los que iniciara el trazo definitivo en el campo.

Cuando se encuentra dibujado en planta el trazo definitivo, podemos antes de trazarlo en el campo dibujar un perfil deducido, de acuerdo con los datos que tenemos de la poligonal de apoyo y las curvas de nivel.

El procedimiento para dibujarlo es diferente al que se utiliza con un perfil normal ya que a cada estación ubicada en la línea teórica del camino se le asigna la elevación de la curva de nivel en este punto. Con este perfil tenemos una idea más clara de cómo se compensaran los volúmenes según el trazo propuesto e inclusive tener unas secciones deducidas para suponer un volumen.

Una vez dibujado el trazo definitivo se procede a trazar en el campo para corregir algún error o mejorar lo proyectado.

El tener trazada la línea en el terreno requiere del uso de referencias en los PI, PC, PT, y PST, para poder ubicarlos nuevamente cuando por alguna circunstancia se pierden los trompos o estacas que indican su localización, ya sea por un retraso o construcción del camino.



Para referenciar un punto se emplea ángulos y distancias medidas con exactitud, procurando que las referencias queden fuera del derecho de vía.

Se dejaran referenciados los puntos que definen el trazo como PI, PC, PT y PST, que no disten entre sí mas de 500 metros.

Los ángulos se medirán en cuadrantes, tomando como origen el eje del camino y en los PIS el origen será la tangente del lado de atrás y la numeración de los puntos de referencia se hará en el sentido de las manecillas del reloj de adentro hacia fuera y comenzando adelante y a la derecha del camino, cuando menos se tendrán dos visuales con dos P. R. Cada una, como visuales podrán emplearse árboles notables, aristas de edificios, postes fijos, etc. en caso de no encontrar ninguno de estos se colocaran trompos con tachuela en cada punto y junto una estaca con el numero de referencia del punto y su distancia al eje del camino.

Una vez que sé ubicado el trazo preliminar en los planos topográficos, y también así decidido el tipo de camino que será necesario construir, es necesario definir algunas de las características importantes de la carretera como lo son, Velocidad de proyecto, Grado máximo de curvatura, Longitudes, Sobreelevacion, y muchas otras de gran importancia.

Es necesario revisar que en todo momento la pendiente de nuestro trazo definitivo nunca sea mayor que la pendiente máxima permitida.

MÉTODO PARA TRAZAR EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL.

Se entiende como alineamiento horizontal o trazado en planta a la proyección sobre un plano horizontal del eje de la subcorona de la carretera.

EVALUACION DE LA RUTA DEFINICIÓN DEL EJE DE LA CARRETERAPasos que se siguieron para el trazado de la ruta.

El trazado se realizo sobre un plano geodésico a escala 1:50000 con el objetivo de unir dos puntos extremos donde se pretende realizar el tramo de carretera.

Para realizar el trazado aproximado se hace primeramente a mano alzada sobre el plano teniendo en cuenta los puntos de controles técnicos y no técnicos (punto de inicio y punto final del proyecto, zona de ríos, cerros, etc) por donde se realizara el trazado tratando de adaptarlo al terreno evitando tener grandes cortes y rellenos. También que las curvas tengan radios



adecuados y que no varíen bruscamente de una a la otra, además se recomienda que las deflexiones sean alternadas.

En parte el estudio de las rutas o alternativas no se hizo con tanta profundidad ya que la escala de los mapas geodésicos y la representatividad del terreno no brindan los detalles necesarios, por tanto lo que se hizo fue un estudio comparativo de las posibles rutas para definir la mas representativa.

Teniendo como base la ruta seleccionada se procedió a definir la localización del eje de la vía tomando como criterio que la alineación debe ser tan directa como sea posible, pero estando de acuerdo con la topografía del terreno.

NORMA GENERALES PARA EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL.

1. La topografía condiciona muy especialmente los radios de curvatura y la velocidad del proyecto.

2. La seguridad al transito que debe ofrecer el proyecto es la condición que debe tener preferencia.

3. La distancia de visibilidad debe ser tomada en cuenta en todos los casos, porque con frecuencia la visibilidad requiere radios mayores que la velocidad en si.

4. Para la velocidad de proyecto dada debe evitarse dentro de lo razonable, el uso de la curvatura máxima. Por lo general se deben usar curvas suaves.

5. Debe procurarse un alineamiento uniforme que no tenga quiebres bruscos en su desarrollo por lo que debe evitarse curvas forzadas después de largas tangentes.

6. Deben evitarse las curvas de “lomo roto” (dos curvas en la misma dirección con una pequeña recta entre ellas). Esta alineación es peligrosa ya que el conductor no espera que las curvas sucesivas tengan su inflexión en el mismo sentido.

TRAZADO EN PLANTA.

Para tener una mejor visión del trazado eje se utilizo el método del compás que determina lo que se denomina LINEA A PELO DE TIERRA.

La línea a pelo de tierra es una línea quebrada localizada en el plano cuyos segmentos tienen la misma pendiente.

De la figura la línea AB representa un perfil del terreno y por os puntos A y B pasan dos curvas consecutivas.



De donde:

S: separación entre las curvas de nivel en el plano (abertura del compás)

e: equidistancia entre curvas de nivel en mts.

P: pendiente del terreno.

M: denominador de la escala.

El METODO DEL COMPAS DICE.:

Conociendo la equidistancia entre curvas de nivel y la pendiente que se quiere trazar se calcula la abertura del compás de manera que al interceptar las curvas consecutivas, la línea imaginaria que une estos puntos tenga la misma pendiente deseada

Se aconseja siempre que al desarrollar el método no se use la pendiente máxima para que la línea final resulte más apegada a las condiciones que se esperan.

Para nuestro caso:P= 12.5%P= 12.5*0.98P=12.25% (cuadro Nº 4.20, pag 4-65, segun velocidad , tipo de M= denominador de la escala de planos T. 1:50000) e=equidistancia entre curvas de nível, = 20 metrose=P*S*M

Entonces la separcion del compas para 0.583mts

Con la separación calculada se ubico el compas en el punto inicial se corta la curva de nivel en dirección al punto final, para continuar se toma el punto que quede en la dirección de la LINEA PRELIMINAR, definida en el plano y se repite el proceso hasta llegar al punto final. De la línea preliminar se definió el eje de del trazado.



Resumiendo, se partió del punto inicial, con la abertura del compás se va fijando puntos sobre la curva de nivel. Esta línea servirá de base para la “LA LINEA DEFINITIVA”Para trazar la línea se tiene que tomar en cuenta:

Los puntos que se van a unir deben de tomarse entre los puntos de controles técnicos positivos y la pendiente.

Los cruces de los ríos y barranca se procura hacerlos normales, es decir en ángulo recto.

TRAZADO DEL PERFIL.

Se conoce como trazado en perfil o Alineamiento vertical, a la proyección sobre un plano vertical del desarrollo del eje de la subcorona. Al eje de lasubcorona en trazado en perfil se le llama subrasante.

Para hacer el trazado de la subrasante en el plano es necesario obtener el perfil longitudinal del terreno, a lo largo del eje de la vía.

Como el eje de la vía ha sido definido en el plano geodésico tomando en consideración las curvas de nivel se puede deducir el perfil del terreno a través del programa LAND DESTOK.

La subrasante se traza sobre el perfil, una vez trazado se puede leer directamente en el plano el estacionamiento y las cotas de los puntos de inflexión vertical (PIV).

Cuando se va a trazar la subrasante sobre el perfil del terreno, se tiene que tomar en cuenta los siguientes factores de diseño:

Pendiente gobernadora.

Pendiente máxima permisible.

Longitud critica.

Pendiente mínima 0.5%, se utiliza este valor para facilitar el drenaje.

RECOMENDACIONES PARA OBTENER EL TRAZADO MÁS ADECUADO.

1.- Tratar de ubicar los PI de las curvas verticales en estaciones pares completas (esto ayuda en los cálculos y la construcción).

2.- Debe existir compensación entre excavación y relleno.

3.- Debe existir coordinación entre la planta y el perfil.

4.- Comenzar el inicio del trazado de izquierda a derecha observando la altura que corresponde a los puntos verticales que definan la primera tangente y calcular su pendiente.



5.- Calcular la longitud de las curvas y colocar sobre ele perfil su estación, elevación y su longitud de curva.

6.- Debe de procurarse siempre que sea posible, una subrasante suave con cambios de pendientes graduales de acuerdo al tipo de vía y tipo de terreno, tratando de adaptarse lo mejor posible a las líneas generales del relieve del terreno.

CRITERIOS DE DISEÑO.

Los siguientes Cuadros que se presentan son las normas SIECA, las que son utilizadas a nivel centroamericano para el diseño de carreteras.

Fuente: SIECA -Capitulo 4, Pág. 4 – 63.

El terreno en la zona central de Nicaragua “Comarca Hato Grande” – Cuernos de Oro (Apompuas)” se puede catalogar como terreno montañoso, con pendientes entre 15 - 30 % y existe un sector donde el terreno se comporta tipo Ondulado.Para las velocidades de diseño se puede utilizar las recomendaciones de la SIECA según el cuadro siguiente:


Para fines didácticos la velocidad de diseño será 60 km/h. Con estas velocidades, las normas SIECA permiten según la tabla siguiente unos peraltes de 10 % en zona rural montañosa.



Fuente SIECA -Capitulo 4, Pág. 4 – 36

Por lo tanto para este Diseño se adoptó un peralte máximo de 10 %.Cuadro 4.10 Radio Mínimo y grado máximo de Curvas Horizontal para distintas Velocidades de Diseño.


Según el cuadro 4.10, de las normas de diseño SIECA, diseñando para una velocidad de diseño de 60 km/h el factor de fricción máximo es de 0.15, el radio mínimo es de 115 mts con un grado de curvatura entre de 9º58 y el peralte máximo es de 10%.

CLASIFICACION DE LA CARRETERA

Se clasificó la carretera como Colectora Rural, según la clasificación funcional del MTI y que cumple con el criterio del vehículo promedio diario. A continuación se presenta cuadro de clasificación de las carreteras por parte de las normas SIECA, en cuyo caso la pendiente máximas es 12.5%, siendo la pendiente gobernadora.



Fuente: SIECA -Capitulo 4, Pag. 4 – 65.

Las distancias de visibilidad de parada en curvas verticales para las velocidades adoptadas en el proyecto recomendadas por la SIECA se extraen de los siguientes cuadros:Fuente: SIECA -Capitulo 4, Pag. 4 – 69.

Elementos De Diseño Geométrico de Las Carreteras RegionalesCuadro 1



Tomando dos carriles de ancho 3.30 mts para la carretera Colectora Rural, sin embargo por fines didácticos se tomo 3.60 mts para el ancho de carril.

(*)Valor del radio en metros por encima del cual no es necesario el empleo de espirales.

. “Comarca Hato Grande-Cuernos de Oro (Apompuas)”

RADIOS PARA EL USO DE ESPIRALVelocidad Directriz (km/h) Radio Mínimo (m)60 *30070 *50080 *80090 *1000100 *1300

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ELEMENTOS DE CURVA CIRCULAR

DERECHO DE VÍA Y SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA DE UNA CARRETERA COLECTORA



FIG. 1

Tangentes.

Las tangentes horizontales estarán definidas por su longitud y su azimut.

Longitud mínima.

1. Entre dos curvas circulares inversas con transición mixta deberá ser igual a la semisuma de las longitudes de dichas transiciones

2. Entre dos curvas circulares inversas con espirales de transición, podrá ser igual a cero

3. Entre dos curvas circulares inversas cuando una de ellas tiene espiral de transición y la otra tiene transición mixta, deberá ser igual a la mitad de la longitud de la transición mixta.

4. Entre dos curvas circulares del mismo sentido, la longitud mínima de tangente no tiene valor especificado.

Longitud máxima.

La longitud máxima de tangentes no tiene límite especificado.

Azimut.

El azimut definirá la dirección de las tangentes.

CURVAS CIRCULARES.


ANCHO DE CALZADA


Las curvas circulares del alineamiento horizontal estarán definidas por su grado de curvatura y por su longitud, los elementos que la caracterizan están definidos en la figura anterior.

Grado máximo de curvatura:

El valor máximo del grado de curvatura correspondiente a cada velocidad de proyecto, estará dado por la expresión:

En donde:

Gmax = Grado máximo de curvatura

F= Coeficiente de fricción lateral

emax = Sobre elevación máxima de la curva en m/m

V = Velocidad de proyecto en Km/h

Longitud mínima:La longitud mínima de una curva circular con transiciones mixtas deberá ser igual a la semisuma de las longitudes de esas transiciones.

La longitud mínima de una curva circular con espirales de transición podrá ser igual a cero.

Longitud máxima: La longitud máxima de una curva circular no tendrá limite especificado.

OBRAS COMPLEMENTARIAS DE DRENAJE.



Las obras de drenaje son elementos estructurales que eliminan la inaccesibilidad de un camino, provocada por el agua o la humedad.

Los objetivos primordiales de las obras de drenaje son:

a) Dar salida al agua que se llegue a acumular en el camino. b) Reducir o eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino. c) Evitar que el agua provoque daños estructurales.

De la construcción de las obras de drenaje, dependerá en gran parte la vida útil, facilidad de acceso y la vida útil del camino.

Tipos de drenaje:

Para lleva a cabo lo anteriormente citado, se utiliza el drenaje superficial y el drenaje subterráneo.

Drenaje superficial.- Se construye sobre la superficie del camino o terreno, con funciones de captación, salida, defensa y cruce, algunas obras cumplen con varias funciones al mismo tiempo.

En el drenaje superficial encontramos: cunetas, contra cunetas, bombeo, lavaderos, zampeados, y el drenaje transversal.

MEMORIA DE CALCULO

1) Calculo de coordenadas.

1.1) Del mapa geodésico se obtienen los siguientes valores.

Coordenadas del punto Inicial. Coordenadas del punto Final.

Los puntos inicial y final se calcularon a través de las coordenadas del plano geodésico. Los siguientes puntos utilizando las cuadriculas para tener una mejor aproximación, Siguiendo el siguiente procedimiento.

Con la proyección de los punto hacia las cuadricula se obtienen puntos auxiliares exactos y en entre ellos se interpola el punto desconocido

Primer PI1



1.2) Coordenadas del primer PI1.

0.826466*X” + Y” = 1889420.630.1667 * X” + Y” = 1441966.67___________________________X” = 678166Y” = 1328939


675000 676000 677000 678000 679000 680000

1329000

1330000

1331000

1332000

676000,1329300

676937,1329955

679000,1328250

679000,1328800x1,y1

1328000


Segundo PI2

1.3) Coordenadas del segundo PI2.

-0.9239*X” + Y” = 699889.140.1736 * X” + Y” = 1446669.37___________________________X” = 680443Y” = 1328559

Tercer PI3

1.4) Coordenadas del tercer PI3.

-0.1*X” + Y” = 1261300-1.0204 * X” + Y” = 634183.67___________________________X” = 681396Y” = 1329440



Cuarto PI4

1.5) Coordenadas del cuarto PI4.

0.225*X” + Y” = 1483125-0.12 * X” + Y” = 1247660___________________________X” = 682000Y” = 1329500

Quinto PI5

1.6) Coordenadas del quinto PI5.

0.204974*X” + Y” = 1469457.14-17.1667 * X” + Y” = -10417433.33___________________________X” = 684269Y” = 1329200



2) Cálculos de Distancias.

2.1) Calculo de Distancia entre PI.

2.2) Distancia del PI1 Y PI2.






2.6) Distancia del PI5 al punto final.

Tabla de Resultado. (Coordenadas y distancia entre PI)

Coordenadas entre PI Distancia entre PI (mts) Punt. Inicio PI1 Dif Coord. Distancias X 676937 678166 1264 1639,39989Y 1329955 1328939 -1044

PI1 PI2 X 678166 680443 2237 2266,74326Y 1328939 1328559 -366

PI2 PI3 X 680438 681396 914 1275,73351Y 1328545 1329440 890

PI3 PI4 X 681352 682000 1155 1161,8524Y 1329435 1329500 126

PI4 PI5 X 682507 684269 1762 1798,60085Y 1329561 1329200 -361

PI5 Punt. Final X 684269 684350 61 1376,35243Y 1329200 1330575 1375

3) Estaciones correspondientes para cada punto de Interés.

. “Comarca Hato Grande-Cuernos de Oro (Apompuas)”

Puntos EstacionesPunto de Inicio 0+000.00

PI1 1+595.0PI2 3+903.0PI3 5+201PI4 6+808PI5 8+097.0

Punto Final. 9+519.70

28


CURVAS HORIZONTALES

La intersección entre una y otra tangente requiere el empleo de curvas horizontales, es necesario estudiar el procedimiento para su realización, estas se calculan y se proyectan según las especificaciones del camino y requerimientos de la topografía.Para el diseño horizontal fue necesario establecer la relación entre la velocidad, peralte y la curvatura para así establecer el radio mínimo que se va a usar en el proyecto.Una de las consideraciones mayores para el diseño de una carretera es la seguridad, tipo de facilidad, velocidad, topografía y costo de construcción.

4) ELEMENTOS QUE COMPONEN LA CURVA (CURVA 1)

4.1) Deflexión.

4.2) Grado de Curvatura.

4.3)



El peralte que utilizamos es según la tabla de peraltes de la SIECA (Pág. 4-36). Para terreno Montañosos. El peralte es de (e = 10%), peralte máximo.El factor de friccion “ ”según la tabla de valores de en función de las velocidades. (Ver manual SIECA. Pág. 4-41).

Velocidad (km/h)50 0.1665 0.15

Como nuestra velocidad de proyecto es de 60 km/h, entonces el factor ( )

4.4) Radio de la Curva.

4.5) Tangente de la Curva.

4.6) Mediana.

4.7) Cuerda Máxima.

4.8) Externa.



4.9) Desarrollo o longitud de la Curva.

5) Elementos que componen la Curva (CURVA 2)

5.1) Deflexión.


4.3)

El peralte que utilizamos es según la tabla de peraltes de la SIECA (Pág. 4-36). Para terreno Montañosos. El peralte es de (e = 10%), peralte máximo.

El factor de fricción “ ”según la tabla de valores de en función de las velocidades. (Ver manual SIECA. Pág. 4-41).






Cuando el radio de la curva es menor que 300 metros, la curva se considera curva circular con espiral.


Longitud mínima de la espiral.

a = Semiancho de la calzada en tangente para caminos de dos carriles (3.60mts)



5.6) Desarrollo o Longitud total de la Curva.

5.7) Sobre elevación.

5.8) Externa.




6.1) Deflexión.


4.3)









6.6) Mediana.


6.8) Externa.



7.1) Deflexión.




7.3)







7.6) Mediana.




7.8) Externa.



8.1) Deflexión.


8.3)








Cuando el radio de la curva es menor que 300 metros, la curva se considera curva circular con espiral.


Longitud mínima de la espiral.

a = Semiancho de la calzada en tangente para caminos de dos carriles (3.60mts)



8.6) Desarrollo o Longitud total de la Curva.

8.7) Sobre elevación.

8.8) Externa.



10) Tabla de Resultado.Elementos que componen las Curvas.

Nº ∆ G G max. R(mts) T(mts) M(mts)CM(mts

) e(%) E(mts) D(mts)Curva1 30º15'46,93" 03º00'00" 10º15'3,85" 381,9733 103,2898 13,2433 199,417 10 13,7189 201,75Curva2 53º31'47,07" 05º30'00" 10º15'3,85" 208,35 130,73 8 25,5596 270,6169Curva3 38º00'43,08" 03º30'00" 10º15'3,85" 327,41 112,77 17,85 213,85 5,66 18,88 217,21Curva4 18º06'15,84" 01º30'00" 10º15'3,85" 763,95 121,71 9,51 240,4 2,71 9,63 241,394Curva5 98º12'26,01" 09º30'00" 10º15'3,85" 120,62 173,365 9.94 65,84 271,75

: DeflexiónG: Grado de curvatura.Gmax.: Grado de Curvatura Máximo.R: Radio.T: Tangente de la Curva.M: Mediana de la curva.CM: Cuerda Máxima de la curva.e: Sobreelevacion.E: Externa de la curva.D: Desarrollo de la curva.Nota: Curvas número 2 y 5 son curvas circulares espirales.

11) CALCULO DE LOS PUNTOS QUE AFECTAN A LAS CURVAS O QUE ESTÁN DENTRO DE ELLA.

11.1) Curva Numero 1 (Curva circular simple.)



Longitud de Transicion. (Lt)

Valor de N.

Sobreancho.

n: Numeros de carriles.L: Longitud del eje f y el eje transversal del Vehículos. (8m)

Como el sobreancho calculado (0.4745) es meno que 0.60, entones no requiere sobreancho.

Localización de los estacionamientos afectados por la curva.



Ver Tabla 11.1.

Replanteo Curva Circular simple. (Curva 1)

Tabla 11.1Puntos Estaciones Cuerda Deflex.Parcial Deflex.Acum.

PC 1536,11 0 0° 0' 0'' 0° 0' 0,0'' 1540 3,89 0° 17' 30'' 0° 17' 30,3'' 1560 20 1° 30' 0'' 1° 47' 30,3'' 1580 20 1° 30' 0'' 3° 17' 30,3'' 1600 20 1° 30' 0'' 4° 47' 30,3'' 1620 20 1° 30' 0'' 6° 17' 30,3'' 1640 20 1° 30' 0'' 7° 47' 30,3''



1660 20 1° 30' 0'' 9° 17' 30,3'' 1680 20 1° 30' 0'' 10° 47' 30,3'' 1700 20 1° 30' 0'' 12° 17' 30,3'' 1720 20 1° 30' 0'' 13° 47' 30,3''

PT 1737,86 17,86 1° 20' 22'' 15° 7' 52,5''

Tabla de peralte y sobre ancho 1era Curva. (Deflexión Izquierda)Tabla 11.2

Puntos Estación Peralte (%) Sobreancho Distancia

Hombro

Izq.Hombro.

Der. N1 1494,55 -3 -3 0 5,45 1500 -3 -2,1 0 18,230

ET 1512,78 -3 0 0 0 1520 -3 1,03 0 7,22

N2 1531 -3 2,6 0 18,22PC 1536,11 -3,3 3,3 0 23,33

1540 -3,9 3,9 0 27,22D 1547,78 -5 5 0 35 0

D' 1726,19 -5 5 0 35PT 1737,86 -3,3 3,3 0 23,33 1740 -3 3 0 21,19

N3 1742,97 -3 2,6 0 18,22 1760 -3 0,2 0 1,19

TT 1761,19 -3 0 0 0N4 1779,42 -3 -3 0 18,23

11.2) Curva Numero 2 (Curva circular con espiral.)

Datos: (Elemento de Curva)R = 229.18m∆ = 53º21’47.07”G = 05º00’00”N = 18.225

1) Calculo de K.



2) Calculo de Ls.

3) Calculo ∆s.

4) Calculo del Ts.

5) Calculo de 1/3∆s , 2/3∆s y ∆c/2 y Lc.

a)

b)

c)

d)

6) Calculo de Estaciones Notable.

Calculo de error. = PI2 – Error (Curva 1) = 3+906.14 – 4.83 = 3+901.31



7) Calculo de Inflexiones.

Ver Tabla 11.1 de resultado.

8) Calculo de Sobreancho.

Requiere Sobreancho.

Ver Tabla 11.2 de Resultado.

9) Calculo de Peralte.

Ver Tabla 11.2 de Resultado.



Replanteo Curva Circular con espiral. (2da Curva).

Tabla 11.1

PRIMERA ESPIRALPunto Estación Arco Inflexión Lectura

TS 3 + 759,550 52,690 2° 11' 43.56'' 0° 0' 0'' 3 + 760,000 52,240 2° 9' 30,12'' 0° 54' 5.67'' 3 + 780,000 32,240 0° 49' 19,45'' 1° 51' 3.32'' 3 + 800,000 12,240 0° 7' 6,56'' 2° 11' 43.36''SC 3 + 812,240 0,000 0° 0' 0,00'' 2° 11' 43.56''

Tabla 11.1

CIRCULAR

Punto Estación Cuerda Deflexión parcialDeflexión

Acumulada

SC 3 + 812,240 0,000 0° 0' 0,00'' 0° 0' 0,00'' 3 + 820,000 7,760 0° 58' 12,00'' 0° 58' 12,00'' 3 + 840,000 20,000 2° 30' 0,00'' 3° 28' 12,00'' 3 + 860,000 20,000 2° 30' 0,00'' 5° 58' 12,00''

3 + 880,000 20,000 2° 30' 0,00'' 8° 28' 12,00'' 3 + 900,000 20,000 2° 30' 0,00'' 10° 58' 12,00'' 3 + 920,000 20,000 2° 30' 0,00'' 13° 28' 12,00'' 3 + 940,000 20,000 2° 30' 0,00'' 15° 58' 12,00'' 3 + 960,000 20,000 2° 30' 0,00'' 18° 28' 12,00''

CS 3 + 973,668 13,668 1° 42' 30,60'' 20° 10' 42,60''

Tabla 11.1SEGUNDA ESPIRAL

Punto Estación Arco Inflexión LecturaCS 3 + 973,668 0,000 0° 0' 0,00'' 0° 0' 0,00'' 3 + 980,000 6,332 0° 1' 54,16'' 0° 1' 54,16'' 4 + 000,000 26,332 0° 32' 54,19'' 0° 32' 54,19'' 4 + 020,000 46,332 1° 41' 52,00'' 1° 41' 52,00''ST 4 + 026,358 52,690 2° 11' 44,56'' 2° 11' 43,56''



Tabla de peralte y sobre ancho. (Deflexión Izquierda)Tabla 11.2


Hombro

Izq.Hombro.Derecho

N1 3741,325 -3 -3 18,225TS 3759,55 -3 0 0 3760 -3 0,1 0,001 0,45

N2 3777,775 -3 2,59 0,23 18,225 3780 -3 2,91 0,26 20,45 3800 -5,76 5,76 0,52 40,45

SC 3812,24 -7,5 7,5 0,676 52,69 3820 3840 3860 3880 3900 3920 3940 3960

CS 3973,668 -7,5 7,5 0,676 52,69 3980 6,6 6,6 0,59 46,358

N3 3991,893 -3 5,44 0,49 34,465 4000 -3 2,59 0,23 26,358 4020 -3 1,69 0,15 6,3580

ST 4026,358 -3 0 0 4040 -3 -2,24 13,642

N4 4044,585 -3 -3 18,227


Calculo de Error.Error Acumulado. = 4.83

Error = (4+043) – (4 + 026.358) = 16.642

Error Total = 16.642 + 4.83 = 21.542Corrigiendo PI3



PI3corregido = PI3 – 21.542 = (5+181.87) – 21.542 = 5 + 160.328

Longitud de Transicion. (Lt)

Valor de N.

Sobreancho.

n: Números de carriles.L: Longitud del eje f y el eje transversal del Vehículos. (8m)

Como el sobreancho calculado (0.527) es meno que 0.60, entones no requiere sobreancho.

Localización de los estacionamientos afectados por la curva.



Ver Tabla 11.3 Replanteo de la Curva.

Ver Tabla 11.4 de Peralte y Sobreancho.

Replanteo circular simple. (Curva 3)



Tabla 11.3 Puntos Estaciones Cuerda Deflex.Parcial Deflex.Acum.

PC 5047,23 0 0° 0' 0'' 0° 0' 0,0'' 5060 12,77 1° 7' 3'' 1° 7' 2,6'' 5080 20 1° 45' 0'' 2° 52' 2,6'' 5100 20 1° 45' 0'' 4° 37' 2,6'' 5120 20 1° 45' 0'' 6° 22' 2,6'' 5140 20 1° 45' 0'' 8° 7' 2,6'' 5160 20 1° 45' 0'' 9° 52' 2,6'' 5180 20 1° 45' 0'' 11° 37' 2,6'' 5200 20 1° 45' 0'' 13° 22' 2,6'' 5220 20 1° 45' 0'' 15° 7' 2,6'' 5240 20 1° 45' 0'' 16° 52' 2,6'' 5260 20 1° 45' 0'' 18° 37' 2,6''

PT 5264,44 4,44 0° 23' 19'' 19° 0' 21,2''

Tabla de peralte y sobre ancho 3era Curva. (Deflexión Derecha.)Tabla 11.4


Hombro

Izq.Hombro.

Der. N1 5002,336 -3 -3 17,664 5020 -3 -3 18,224

ET 5020,56 0 -3 0N2 5038,785 3 -3 18,225 5040 3 -3 19,44

PC 5047,23 4 -4 26,67 5060 5,9 -5,9 39,44D 5060,33 6 -6 40

D' 5251,11 6 -6 40 5260 4,7 -4,7 31,11

PT 5264,44 4 -4 26,67N3 5272,88 3 -3 18,23 5280 1,7 -3 11,11

TT 5291,11 0 -3 0 5300 -1,46 -3 8,89

N4 5309,335 -3 -3 18,225




Calculo de Error.

Error Acumulado. = 21.542

Error = (5+273.098) – (5+264.44) = 8.658

Error Total = 21.542 + 5.658 = 30.2

Corrigiendo PI4

PI4corregido = PI4 – 30.2 = (6+343.73) – 30.2 = 6+313.53

Longitud de Transición. (Lt)

Valor de N.

Sobreancho.

n: Números de carriles.L: Longitud del eje f y el eje transversal del Vehículos. (8m)



Como el sobreancho calculado (0.23) es meno que 0.60, entones no requiere sobreancho.Localización de los estacionamientos afectados por la curva.

Se cambio la longitud de transición de 20 a 30m, debido a que N2 > PC, donde esta debe ser N2 < PC y con 30mts se cumple las condiciones de N2 < PC.

Ver Tabla 11.4 Replanteo de la Curva.

Ver Tabla 11.5 de Peralte y Sobreancho.

Replanteo Circular simple. (Curva 4)



Tabla 11.4Puntos Estaciones Cuerda Deflex.Parcial Deflex.Acum.

PC 6 + 191,82 0 0° 0' 0'' 0° 0,0' 0,0'' 6 + 200, 8,18 0° 18' 24'' 0° 18,0' 24,3'' 6 + 220, 20 0° 45' 0'' 1° 3,0' 24,3'' 6 + 240, 20 0° 45' 0'' 1° 48,0' 24,3'' 6 + 260, 20 0° 45' 0'' 2° 33,0' 24,3'' 6 + 280, 20 0° 45' 0'' 3° 18,0' 24,3'' 6 + 300, 20 0° 45' 0'' 4° 3,0' 24,3'' 6 + 320, 20 0° 45' 0'' 4° 48,0' 24,3'' 6 + 340, 20 0° 45' 0'' 5° 33,0' 24,3'' 6 + 360, 20 0° 45' 0'' 6° 18,0' 24,3'' 6 + 380, 20 0° 45' 0'' 7° 3,0' 24,3'' 6 + 400, 20 0° 45' 0'' 7° 48,0' 24,3'' 6 + 420, 20 0° 45' 0'' 8° 33,0' 24,3''

PT 6 + 433,214 13,214 0° 29' 44'' 9° 3,0 8,2''

Tabla de peralte y sobre ancho 4ta Curva. (Deflexión Derecha)

Tabla 11.5Puntos Estación Peralte (%) Sobreancho Distancia

Hombro

Izq.Hombro.

Der. N1 6153,595 -3 -3 6,405 6160 -3 -3 18,225

ET 6171,82 0 -3 0 6180 0,818 -3 8,18

N2 6190,045 1,823 -3 18,225PC 6191,82 2 -3 20

6200 2,818 -3 28,18D 6201,82 3 -3 30

D' 6423,214 3 -3 30PT 6433,214 2 -3 20N3 6434,989 1,823 -3 18,225 6440 1,3214 -3 13,214

TT 6453,214 0 -3 0 6460 -1,117 -3 6,786

N4 6471,439 -3 -3 18,225

11.5) Curva Numero 5 (Curva circular con espiral.)

Datos: (Elemento de Curva)R = 120.62m∆ = 98º12’26.01”G = 09º30’00”N = 18.225



1) Calculo de K.

2) Calculo de Ls.

3) Calculo ∆s.

4) Calculo del Ts.

5) Calculo de 1/3∆s , 2/3∆s y ∆c/2 y Lc.

a)

b)

c)

d)

6) Calculo de Estaciones Notable.

Calculo de Errores.



Error Acumulado. = 30.2

Error Total. = 30.2 + 2.026 = 32.226mts

Calculo de error. = PI5 – Error Total = 8+142.32 – 32.336 = 8+110.094

7) Calculo de Inflexiones.

Ver Tabla de resultado.11.5

8) Calculo de Sobreancho.

Requiere Sobreancho.

Ver Tabla 11.6

9) Calculo de Peralte.

Ver Tabla 11.6.

Replanteo curva circular con espiral. (5ta Curva).

Tabla 11.5



PRIMERA ESPIRALPunto Estación Arco Inflexión Lectura

TS 7 + 917,047 100,098 7° 55' 27.60'' 0° 0' 0,00'' 7 + 920,000 97,145 7° 27' 49,67'' 0° 27' 37.93'' 7 + 940,000 77,145 4° 42' 24,82'' 3° 13' 2.78'' 7 + 960,000 57,145 2° 34' 57,75'' 5° 20' 29,85'' 7 + 980,000 37,145 1° 5' 28,46'' 6° 49' 59.14'' 8 + 000,000 17,145 0° 13' 56,94'' 7° 41' 31.12''SC 8 + 017,145 0,000 0° 0' 0,00'' 7° 55' 27.60''

Tabla 11.5

CIRCULAR

Punto Estación CuerdaDeflexión

parcial

Deflexión acumulada

SC 8 + 017,145 0,000 0° 0' 0,00'' 0° 0' 0,00'' 8 + 020,000 2,855 0° 40' 41,02'' 0° 40' 41,02''

8 + 040,000 20,000 4° 45' 0,00'' 5° 25' 41,02'' 8 + 060,000 20,000 4° 45' 0,00'' 10° 10' 41,02'' 8 + 080,000 20,000 4° 45' 0,00'' 14° 55' 41,02''

8 + 100,000 20,000 4° 45' 0,00'' 19° 40' 41,02''

8 + 120,000 20,000 4° 45' 0,00'' 24° 25' 41,02''

CS 8 + 123,800 3,800 0° 54' 9,00'' 25° 19' 50,02''

Tabla 11.5

SEGUNDA ESPIRALPunto Estación Arco Inflexión lectura

CS 8 + 123,800 0,000 0° 0' 0,00'' 0° 0' 0,00'' 8 + 140,000 16,200 0° 12' 27,22'' 0° 12' 27,22''

8 + 160,000 36,200 1° 2' 11,11'' 1° 2' 11,11'' 8 + 180,000 56,200 2° 29' 52,78'' 2° 29' 52,78'' 8 + 200,000 76,200 4° 35' 32,22'' 4° 35' 32,22''

8 + 220,000 96,200 7° 19' 9,45'' 7° 19' 9,45''

ST 8 + 223,898 100,098 7° 55' 27,60'' 7° 55' 27,60''

Tabla de peralte y sobre ancho de la 5ta Curva (Deflexión Izquierda)

Tabla 11.6


Hombro

Izq.Hombro.Derecho

N1 7898,822 -3 -3 1,178 7900 -3 -3 18,225

TS 7917,047 -3 0 0 7920 -3 0,293242406 0,03178759 2,953



N2 7935,272 -3 1,809801168 0,19618317 18,225 7940 -3 2,279306788 0,24707777 22,953 7960 -4,264 4,265371169 0,46236795 42,953 7980 -6,2514 6,251435551 0,67765813 62,953 8000 -8,237499 8,237499933 0,89294831 82,953

SC 8017,145 -9,94 9,940053624 1,07750581 100,098 8020 8040 8060 8080 8100 8120

CS 8123,8 -9,94 9,940053624 1,07750581 100,098 8140 -8,33 8,331341475 0,90312077 83,898

N3 8142,025 -8,13 8,130252456 0,88132264 81,873 8160 -6,345 6,345277093 0,68783059 63,898 8180 -4,3592 4,359212711 0,47254041 43,898 8200 -3 2,37314833 0,25725023 23,898 8220 -3 0,387083948 0,04196006 3,898

ST 8223,898 -3 0 0 8240 -3 -2,650534979 16,102

N4 8242,123 -3 -3 18,225



Sección Longitudinal.



Calculo de curvas verticales

PUNTO ESTACIONAMIENTO ELEVACION CONST. KPto.Inicio 0+000 101.00 -PIV1 0+176.392 97.098 32.654PIV2 0+403.54 99.029 11.87

Cálculo de pendientes entre PI´s:

Curva No. 1 (curva en columpio)

Est, PIV=0+176.392 P1= -2.2012%Elev. PIV=97.098 P2= 0.85%K=3265.4A=3.062%

Cálculo de estaciones :

Est. PCV= 0+176.392-50 = 0+126.392Est. PTV= 0+126.392+100 = 0+226.392

Cálculo de elevaciones :

Elev. PCV= 97.098 + (2.212*50)/100 = 98.204.Elev. PTV = 97.098 + (0.85*50)/100 = 97.523.

del PCV al PIV

del PIV al PTV



TABLA DE REPLANTEO

Punto Estación X (m) Elev.S/T (m) Y (m) RasanteElev.s/c (m)PCV 0+126.392 0 98.204 0 98.204

0+130 3.608 98.124 8.86 E-4 98.1230+140 13.608 97.903 0.0126 97.890+150 23.608 97.682 0.0379 97.6440+160 33.608 97.461 0.077 97.3840+170 43.608 97.239 0.129 97.109

PIV 0+176.392 50 97.098 0.17 96.9270+180 46.392 97.128 0.146 96.9810+190 36.392 97.213 0.09 97.1220+200 26.392 97.298 0.047 97.2500+210 16.392 97.384 0.018 97.3660+220 6.392 97.469 2.78 E-3 97.466

PTV 0+226.392 0 97.523 0 97.523



CONCLUSIONES.

Todos los cálculos se realizaron basados en los apuntes, criterios de diseño y recomendaciones de manuales de diseño.

Se hizo énfasis en el aspecto geométrico lo relacionado con curvas horizontales, verticales, selección de la ruta mas apropiada con su selección de la rasante de diseño en el cual se hizo uso del programa AutoCad Land 2006, obteniendo los gráficos de planta perfil, secciones transversales, elementos de curvas horizontales y verticales.

Se puede observar que la carretera se desarrolla en un terreno bastante plano donde se consideraron algunos terraplenes para obtener un buen drenaje, considerando el aspecto funcional, técnico y económicamente viable.

Evitamos radios mínimo, lomo roto, pendiente criticas, longitud mínima de tangente entre otras consideraciones para obtener un correcto diseño geométrico.



ANEXOS.



ELEMENTOS DE LAS CURVAS HORIZONTALES.



Nº ∆ G G max. R(mts) T(mts) M(mts)CM(mts

) e(%) E(mts) D(mts)Curva1 30º15'46,93" 03º00'00" 10º15'3,85" 381,9733 103,2898 13,2433 199,417 10 13,7189 201,75Curva2 53º31'47,07" 05º30'00" 10º15'3,85" 208,35 130,73 8 25,5596 270,6169Curva3 38º00'43,08" 03º30'00" 10º15'3,85" 327,41 112,77 17,85 213,85 5,66 18,88 217,21Curva4 18º06'15,84" 01º30'00" 10º15'3,85" 763,95 121,71 9,51 240,4 2,71 9,63 241,394Curva5 98º12'26,01" 09º30'00" 10º15'3,85" 120,62 173,365 9.94 65,84 271,75



BIBLIOGRAFIA.

A.A.S.H.T.O.

Manual De Proyecto De Carreteras.

Normas Para El Diseño Geométrico De Las Carreteras Regionales.

Sieca.

www. Construaprende. com


trabajo de viales avanzado

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