Ingeniería de carreteras - Tema 2

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
LAUREATE INTERNATIONAL UNIVERSITIES
INGENIERÍA DE CARRETERAS
UNIDAD 1
GENERALIDADES
UBICACIÓN Y TRAZADO DE RUTAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
UBICACIÓN Y TRAZADO DE RUTAS
Tres posibles rutas
Fuente: Adaptado de Quintana y Altezorigen
destino
Fuente: Quintana y Altez
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Reconocimiento de rutas por tierra
Instrumentos básicos para el reconocimiento
• Eclímetro
• Brújula
• Podómetro
• Altímetro (Aneroide compensado para las temperaturas)
• Reloj
• Prismáticos
• Cámara fotográfica
• Cinta métrica ( 30m mínimo)
• GPS (podrá reemplazar a alguno de los anteriores
• Libreta de campo, y demás útiles de escritorio
Se evalúan todos los factores físicos, y condiciones de desarrollo que estén
involucrados con las alternativas.
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Trazo de rutas sobre un plano de curvas de nivel
Fuente: propia
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
1. Alineamiento Ideal AB (línea recta que une Determinantes Primarios)
2. Alineamiento Teórico ACDB (considera Determinantes Secundarios)
3. Alineamiento real
Tipos de Alineamientos
Fuente: Adaptado de José Céspedes
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Fuente: Propia
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Método de la pendiente constante o línea de gradiente
TRAZADO DE RUTAS
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
TRAZADO DE RUTAS
Determinación de la pendiente
La pendiente es la relación que existe entre el desnivel que debemos 
superar y la distancia horizontal que debemos recorrer.
0.1
1000
100
distancia
desnivel
Pendiente 
(desnivel)
(distancia
)
10%x100
1000
100
x100
distancia
desnivel
%)Pendiente( 
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Determinación de la pendiente
25%x100
20
5
Pendiente(AB) 
12.5%x100
40
5
Pendiente )(AB' 
28.9%x100
17.25
5
Pendiente(AC) 
TRAZADO DE RUTAS
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Los tramos en tangente en una carretera tienen valores de pendiente que
dependen de: la velocidad directriz, la orografía y la demanda.
Los valores máximos varían según las condiciones, pudiendo ser por ejemplo
5%, 6%, 7%. El valor mínimo por drenaje sugerido en zona de corte es 0.5%.
Se acostumbra trabajar con un valor de pendiente menor al máximo para
establecer la línea de gradiente que servirá para determinar los posibles ejes
de la carretera.
En zonas montañosas el trazo debe acomodarse de tal forma de evitar los
movimientos de tierra excesivos. Lo común es el faldeo de las áreas elevadas.
TRAZADO DE RUTAS
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
pendiente máxima = 10%
• Vía de tercera clase.
• Terreno accidentado (tipo 3).
• Velocidad de diseño = 40 km/h.
Ejemplo: 
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Línea de gradiente: está formada por la unión de puntos trazados sobre las
curvas de nivel manteniendo una pendiente constante.
Método de la pendiente constante o línea de gradiente
Línea de gradiente
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Método de la pendiente constante o línea de gradiente
ESCALA 1/5000
275
300
A
B
A (280)
B (285)
5m
X
X
5
100
5
5%Pendiente 
¿Cuántos cm en el plano representan a 100 m?
Si 1cm del plano = 50 m
? = 100 m
 X = 100 m
¿Qué distancia horizontal se debe recorrer para que el tramo AB tenga una pendiente de
5%?
 ? = 2 cm
Ejemplo:
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Método de la pendiente constante o línea de gradiente
ESCALA 1/5000
Con el compás se obtiene una abertura de 2cm y se va pasando de una curva
de nivel a otra. De esta manera al unir los puntos de corte se tendrá una
polilínea con una pendiente de 5% que representa la línea de gradiente.
A
B
275
300
Ejemplo (continuación):
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Trazo del eje valiéndose de la línea de gradiente constante
Fuente: Adaptado de Guerra Bustamante
(1) Línea de gradiente
(2) Tramos tangente
(3) Trazo definitivo
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
VELOCIDAD
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Velocidad
Los vehículos viajan a
diferente velocidad y
generalmente no mantienen
una velocidad constante.
Existen diferentes velocidades definidas, de acuerdo a la finalidad que se
persiga (operación del transporte público, modelos teóricos de flujo vehicular,
etc). Tenemos: veloc. Instantánea, de recorrido, de marcha, espacial etc.
60 km/h
75 km/h
80 km/h
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Velocidad de recorrido
Es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo total de viaje.
Es la velocidad de un vehículo a su paso por un determinado punto de una
carretera o calle.
Fuente: I.Cabrera
Velocidad instantánea
Fuente: Tyssatransito
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Velocidad media de recorrido
Para un grupo de vehículos es la suma de sus distancias recorridas dividida
entre la suma de los tiempos totales de viaje.
Velocidad de marcha
Conocida como velocidad de crucero; es resultado de dividir la distancia 
recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo estuvo en movimiento. Es 
mayor a la velocidad de recorrido.
Velocidad media de marcha
Se define como la razón entre la distancia total recorrida entre el tiempo total de 
marcha de los vehículos
Cuando no se disponga de un estudio de velocidad de marcha, se tomarán como 
valores teóricos los comprendidos entre el 85% y 95% de la velocidad de diseño.
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Diferencia entre Velocidad de Recorrido y Velocidad de Marcha:
La Velocidad de Recorrido toma todas aquellas demoras operacionales por
reducciones de velocidad y paradas en la vías, el tránsito y los dispositivos de
control, ajenos a la voluntad del conductor; y la Velocidad de Marcha descontará
del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo que el vehículo se hubiese
detenido, por cualquier causa.. Por lo tanto esta velocidad será de valor superior
a la de recorrido.
Km/h
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Velocidad de proyecto, diseño o velocidad directriz
Es la máxima velocidad a la cual pueden circular los vehículos con
seguridad sobre una vía cuando las condiciones atmosféricas y del
tránsito son favorables y las características geométricas del proyecto
gobiernan la circulación.
• categoría de la vía
• volúmenes de tránsito
• topografía
• disponibilidad de recursos
Depende de:
Los cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de una carretera
deberán ser evitados. Si se consideran cambios de velocidad éstos deberán
darse en tramos de longitud mínima de 2 km y entre tramos sucesivos no se
deben presentar diferencias en las velocidades de diseño superiores a los 20
km/h.
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CONCLUSIONES
UNIDAD 1
UBICACIÓN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERÍA DE
CARRETERAS