Ingeniería de carreteras - Expediente trabajo final

Vista previa del material en texto

1 
 
INFORME FINAL 
INGENIERÍA DE CARRETERAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UPC-VILLA 
 
DICIEMBRE 2015 
 
 
 
TEMA : DISEÑO GEOMETRICO VIAL 
 
SECCIÓN : CV 61 
 
CICLO : IV 
 
SEMESTRE : 20150 - 02 
 
PROFESOR : HUGO HUAPAYA RUEDA 
ALUMNO : ANGGY DÍAZ LÓPEZ 
CODIGO : U201319410 
 2 
 
 
 
 
Tabla de contenido 
 
1. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 3 
2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA ................................................................................................ 3 
3. CARACTERISTICAS DEL TERRENO ............................................................................... 4 
4. VELOCIDAD DE DISEÑO ................................................................................................... 5 
5. ALTERNATIVAS PRELIMINARES ................................................................................... 5 
6. ALINEAMIENTO HORIZONTAL ...................................................................................... 7 
7. ALINEAMIENTO VERTICAL ............................................................................................. 9 
8. SECCIÓN TRANSVERSAL ............................................................................................... 11 
9. CORREDOR .................................................................................................................... 13 
10. REPORTE DE VOLÚMENES ....................................................................................... 15 
11. ANEXOS ........................................................................................................................... 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
INTRODUCCIÓN 
 
 
El siguiente informe mostrará el logro del alumno al finalizar el curso, en el cual 
deberá demostrar y resumir las habilidades adquiridas para el óptimo diseño vial de 
una carretera. Cada semana se entregó un avance el cual se verificaba o se 
corregía según sea el caso, para finalmente entregar una proyección esperada por 
los docentes y que principalmente cumpla los alineamientos de la Norma Peruana. 
 
“El diseño geométrico es la parte más importante del proyecto integral de 
carreteras, ya que a través de él se establece su configuración geométrica 
tridimensional, buscando que la vía sea funcional, segura, cómoda, estética, 
económica y compatible con el medio ambiente”. (Cárdenas, 2002) 
 
1. OBJETIVOS 
 
 
 Cumplir las condiciones y parámetros establecidos por la norma Peruana 
 
 Reconocer los pros y contras de las rutas propuestas para luego escoger el 
alineamiento final 
 
 En el diseño geométrico de la carretera tener en cuenta la correlación de los 
elementos físicos de la vía (Alineamiento horizontal y vertical) y las 
características del terreno 
 
2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA 
 
 
El poblado de Quero es uno de los tres anexos del distrito de Molinos, en la provincia de 
Jauja, perteneciente al departamento de Junín. 
El punto de partida de la carretera es el denominado P2, y culmina en el poblado de Quero. 
ALTITUD: 3430 msnm. 
POBLACIÓN DE MOLINOS: 1816 habitantes 
PEA DE MOLINOS: 593 habitantes 
ACTIVIDAD ECONÓMICA PRINCIPAL: Agricultura, trabajo calificado agropecuario, 
pesqueros. 
TIPOS DE TRANSPORTE: Vehículos pesados y comerciales 
COORDENADAS UTM: 
 Zona:18L 
 Coordenada Este: 461892.61 m E 
 Coordenada Norte : 8710227.95 m S 
 
 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. CARACTERISTICAS DEL TERRENO 
 
 
DESCRIPCIÓN PARAMETRO SUSTENTO 
CLASIFICACIÓN POR 
SU FUNCIÓN 
Sistema vecinal Carretera que conecta a dos pueblos de la 
misma zona. 
CLASIFICACIÓN POR 
SERVICIO 
Carreteras de 3ra Clase 
(IMDA < 400 vehículos/día
) 
Cálculo realizado por los alumnos: La PEA 
al 2007 del distrito de Molinos es de 593, 
suponiendo que un 65% de ellos usen 
individualmente un vehículo al día, se 
obtiene un aproximado de 385 vehículos 
por día. 
CLASIFICACIÓN 
OROGRÁFICA 
Terreno ondulado (Tipo 2) Pendiente transversal de 29.88% - Este 
dato se obtiene trazando pendientes a lo 
largo del terreno y del modelo de 
carretera del archivo Civil 3D. 
PENDIENTE 7% Proporcionada por el docente. 
VEHICULO DE DISEÑO 
Semirremolque doble 
(T3S2S2) 
Tabla 202.01 
FUENTE: Norma Peruana de Carreteras DG – 2013 
 
 
 
 
QUERO 
 
 5 
4. VELOCIDAD DE DISEÑO 
 
 
Con la clasificación anterior, se puede determinar la velocidad de diseño de la carretera, con 
la tabla 204.01 de la norma de diseño geométrico de carreteras, se escogió como velocidad 
de diseño 50 Km/h. 
 
 
 
5. ALTERNATIVAS PRELIMINARES 
 
 
Los tramos en tangente en una carretera tienen valores de pendiente que depende de: la 
velocidad directriz, la orografía y la demanda. 
El valor que se tomó para esta carretera es del 7%. Se acostumbra a trabajar con un valor 
de pendiente menor al máximo para establecer la línea de gradiente que servirá para 
determinar los posibles ejes de 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. 
Para poder realizar las alternativas primero se tuvo que separar las curvas cada 25 metros, 
después utilizábamos el comando gradiente para poder realizar las rutas, se hizo tres 
X 
 6 
alternativas de rutas, la cual se escogió la ruta más corta por un tema de costos, comodidad 
y seguridad. La ruta escogida tiene un tramo de 11 151,79 metros. 
 
 
ALINEAMIENTO IDEAL 
ALINEAMIENTO 
REAL 
ALINEAMIENTO 
TEÓRICO 
 7 
6. ALINEAMIENTO HORIZONTAL 
El eje de la carretera es proyectado en un plano horizontal conteniendo a las diferentes 
tangentes y tipos de curvas (curvas circulares y espirales). 
Primero se tiene que hallar el radio mínimo de curva, con la fórmula que nos brinda el manual. 
 
 8 
Luego se halla las longitudes mínimas y máximas en los tramos tangentes, con estos datos 
y los recopilados anteriormente obtenemos nuestros principales parámetros de diseño. 
DATOS DEL ALINEAMIENTO JUSTIFICACIÓN 
Longitud Total 11 151,79 m 
Propiedades del 
alineamiento - Civil 
3D 
Número de 
curvas 
17 
Número de 
espirales 
34 
Número de 
tangentes 
18 
 
 
ANALISIS DE LAS CURVAS DE TRANSICIÓN 
 
Criterio 1: Disminución de la aceleración de la fuerza centrífuga 
A=58.3 L=37.77 
Criterio 2: Limitación de la variación por estética y guiado óptico 
 
58.3 está entre 30 y 90, por esta razón se encuentra dentro del rango. 
 
Criterio 3: Por condición de desarrollo del peralte 
 
 
 Ip máximo = 1.3 
 Lmin=23.08 
 9 
 
La longitud mínima final de las curvas de transición para un radio de 90 m es de 40 m, ya 
que este es el valor mínimo admisible. 
7. ALINEAMIENTO VERTICAL 
 
El eje de la carretera es proyectado en un plano vertical, obteniéndose el perfil longitudinal 
(tramos rectos con pendientes unidos con curvas verticales parabólicas). 
 
El primer paso es calcular los sobreanchos. 
 
 
 
 
Entonces, siguiendo la fórmula, el sobre ancho para cada longitud de radio será: 
 
VELOCIDAD RADIO LONGITUD DE 
TRANSICIÓN 
SOBREANCHO 
50 Km/h 90 m 43 m 1,62 m 
50 Km/h 150 m 37 m 1,07 m 
50 Km/h 250 m 28 m 0,71m 
50 Km/h 1000 m 11 m 0,40 m 
50 Km/h 2500 m 8 m 0,40 m 
 
Análisis de sobreanchos en la curva numero 10 comprendida entre las progresivas 
6+634.56 m a 6+683.49 m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 10 
Vista del perfil longitudinal 
 
 
 
 
CURVA - 
TIPO 
VISIBILIDAD DE 
PARADA 
LONGITUD MINIMA DE 
CURVA 
LONGITUD CRÍTICA 
1 - CONVEXA 65 m 30 m 900 m 
2 - CONCAVA 65 m 60 m 320 m 
3 - CONVEXA 65 m 30 m 1200 m 
4 - CONCAVA 65 m 30 m 450 m 
5 - CONVEXA 65 m 20 m 380 m 
6 - CONVEXA 65 m 20 m 280 m 
7 - CONVEXA 65 m 20 m 280 m 
 
 
 11 
La longitud crítica se define como la máxima longitud en subida sobre la cual un camión 
cargado puede operar sin verreducida su velocidad por debajo de un valor prefijado. En 
pendiente, como norma general, es recomendable no superar los 15 km/h de caída de 
velocidad, para camiones. 
 
 
8. SECCIÓN TRANSVERSAL 
 
Se analizan las secciones que se forma a lo largo de la carretera cuando es cortada con un 
plano perpendicular a su eje. Con ellas se puede conocer posteriormente el movimiento de 
tierras y la necesidad de obras de arte o estructuras. Las secciones transversales cambian 
en tangente y en curva. 
 
 
Diseño de secciones transversales: 
 
 
 
 
 
 
 12 
Sección transversal de corte: 
 
Sección transversal de relleno: 
 
 
 
Calzada: 
 
 
 13 
Bombeo: 
 
Taludes (Corte): 
 
 
 
9. CORREDOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 14 
Sección típica: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 15 
10. REPORTE DE VOLÚMENES 
 
 
 
 
Diagrama curva masa: 
 
 
11. ANEXOS 
 
Planos Adjuntos: 
 
Corredor y alineamiento horizontal 
 
Secciones representativas 
 16