IC 02
-
Upload
juan-nieve -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of IC 02
-
7/25/2019 IC 02
1/56
INGENIERA DE CARRETERAS 1CAPTULO 1
UBICACIN Y TRAZADO DE RUTAS
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERA
CARRERA DE INGENIERA CIVIL
Profesor: Fernando Jos Campos De la Cruz
Ingeniero Civil - Arquitecto
CAMINA.PE 161
-
7/25/2019 IC 02
2/56
Tres posibles rutas
Fuente: Adaptado de Quintana y Altezorigen
destino
Fuente: Quintana y Altez
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
3/56
PROYECTO DE UNA CARRETERA NUEVA
Fase 1 Pre-factibilidad
Evaluar si el proyecto tiene posibilidades
de ser viable econmicamente.
Fase 2 Factibilidad
Definir si el proyecto es rentable a partir de
datos mas detallados.
Fase 3 Diseos definitivosElaborar los planos de diseo que
permitan construir la carretera.Fuente: Quintana y Altez
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
4/56
Fase 1
-
Prefactibilidad
1. Adquisicin de cartografa: mapas topogrficos y geolgicos de la zona, fotografas
areas, restituciones fotogramtricas, imgenes de satlite o SIG.
2. Estudio de transito: proyeccin del trnsito a 20 aos.
3. Identificar posibles corredores de ruta: estabilidad geolgica y geotcnica, terreno,drenaje, cauces, fuente de materiales, ecosistemas. Se pueden trazar lneas de
ceros provisionales.
4. Reconocimiento areo: si es necesario para corroborar supuestos realizados a partir
de la cartografa.
Para cada uno de los corredores:
5. Reconocer tramos homogneos.
6. Asignar velocidad de diseo preliminar a cada tramo homogneo.
7. Trazado de lnea de ceros.
8. Reconocimiento terrestre: permite descartar algunos corredores.
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
5/56
9. Ajuste de los tramos y sus velocidades.
10. Estudio de capacidad y nivel de servicio
11. Asignacin de la velocidad de diseo definitiva: si es necesario cambiar la velocidad
de diseo debido a los resultados del punto 10, se debe revisar el procedimientodesde el punto 5.
Fase 1
-
Prefactibilidad
12. Trazado de lnea de ceros en el terreno.
13. Elaboracin del croquis de la lnea de ceros.
14. Estudio preliminar de impacto ambiental.
15. Evaluacin econmica preliminar: comparar durante un periodo determinado el costo
inicial de construccin y el costo de mantenimiento y operacin con los beneficios,
representados en los ahorros en el costo de operacin y el tiempo de viaje.
16. Informe final de la fase 1: si el resultado de la fase 1 es favorable, se debe escoger
el, o los, corredores con mayores posibilidades de ser viables para continuar con la
siguiente fase.
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
6/56
Fase 2
-
Factibilidad
1. Reconocimiento terrestre del corredor.
2. Replanteo de la lnea de ceros en el terreno.
3. Levantamiento topogrfico del corredor.
4. Estudio preliminar de la estratigrafa a lo largo del corredor.
5. Diseo definitivo del eje en planta, prediseo en perfil, prediseo en seccin
transversal
6. Estudio definitivo de impacto ambiental
7. Diseos y estudios preliminares complementarios
Taludes, predios, pavimentos, estructuras, intersecciones, botaderos, etc.
8. Presupuesto preliminar
9. Evaluacin econmica definitiva
10. Informe final fase 2
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
7/56
Fase 3 Diseo Definitivo
1. Eventual mejoramiento de la topografa.
2. Evaluacin geotcnica a lo largo de la carretera.
3. Estudios previos para el diseo en perfil y seccin transversal.
4. Diseo definitivo del eje en perfil.5. Diseo definitivo de la secciones transversales.
6. Anlisis del movimiento de tierras.
7. Estudios y diseos complementarios definitivos.
8. Elaboracin del presupuesto definitivo.
9. Documentacin final. Planos planta perfil.
Planos de secciones transversales.
Carteras de campo y oficina.
Planos detallados y memorias de clculo punto 7.
Pliegos de licitacin para construccin.
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
8/56
UBICACIN DE RUTAS
En general la ubicacin de rutas en reas urbanas y rurales deben seguir los
mismos principios generales como:
Debe ser lo ms directa posible.
Bajas y cortas pendientes
Debe ser segura para todos los usuarios
Menor costo econmico. Minimizar daos en el medio ambiente
Fuente: Adaptado de Quintana y Altezorigen
destino
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
9/56
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
Los factores de ubicacin de rutas en zona rural se dividen bsicamente en
factores relacionados conel fl u jo d e t rfic o y fac to res fsi co s.
Factores relacionados con el flujo de trfico:
o Poblacin (existente y propuesta)
o Patrones de viaje O-D (origen-destino)
o Rutas alternativas
o Tamao y clase
o Volmenes de trfico existentes
o Actual y futuro uso del suelo
Ruta B
Ruta A
Es preferible que una ruta pasecerca de zonas urbanas. Ruta A es
preferible a B.
Zona urbana
Zona urbanaZona urbana
Zona urbana
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
10/56
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
Entre los factores fsicos podemos mencionar:
1. Pendientes
No deben ser tan pronunciadas o
mantenidas en tramos considerables,
especialmente debido al efecto sobre
los camiones.
Si la pendiente es muy pronunciada
estudiar la necesidad de carriles deascenso.
Tratar de compensar el movimiento
de tierras, es decir cortes y rellenos.Fuente: Propia
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
11/56
Chequeo de las pendientes longitudinales y transversales
El chequeo de la pendiente se realiza con eclmetro
Fuente: Quintana y Altez
Eclmetro
Fuente: M. Silvera
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
12/56
2. Movimientos de tierra
Los continuos movimientos de tierra elevan considerablemente el costo deconstruccin de una carretera. Debe tratarse de que exista un balance entre los
volmenes de corte y relleno. Si el material excavado no cumple con losrequisitos para la construccin de terraplenes, deber utilizarse material de
prstamo.
Evitar la excesiva importacin/exportacin de
material Uso eficiente de equipos
Efectuar los rellenos en sentido de avance de
la carretera
Minimizar el uso de explosivos (que se
pueden requerir segn la dureza del material).
Fuente: Quintana y Altez
Recomendaciones:
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
13/56
Movimientos de tierra
Cambio de ruta debido a
zona rocosa.
Fuente: Quintana y Altez
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
14/56
3. Facilidad de unin con la actual red de carreteras
4. Puentes y viaductos
Algunas veces la carretera debe cruzar ros o acantilados y para ello debenusarse puentes. Sin embargo debe recordarse que:
Hay que tratar de minimizar la luz del
puente.
Se van a necesitar trabajos de
cimentacin.
La posicin y ancho del ro es
importante.
Fuente: M. Silvera
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
15/56
Adems hay otros factores fsicos como:
Zonas con material orgnico o de mala calidad para la construccin de la va
Napas freticas muy cercanas a la superficie
Nmero y direccin de los cursos de agua
Acumulacin de nieve en la carretera.
Efecto en la armona del paisaje
Paso de la carretera por zonas destinadas a la agricultura o sobre zonas
protegidas (arqueolgicas)
Caractersticas geolgicas de la zona
Clima de la regin
Evitar en lo posible la expropiacin de terrenos.
En las siguientes diapositivas se muestran ejemplos de factores fsicos:
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
16/56
Zona de taludes inestables debido a
presencia de material orgnico y
abundante presencia de agua.Requerir drenaje.
Fuente: Quintana y Altez
Orientacin desfavorable de
los estratos con respecto a la
va.Fuente: M. Silvera
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
17/56
Zona con abundante material
orgnico y presencia de agua.
Fuente: Quintana y Altez
Napa Fretica muy alta, que podra
afectar la estabilidad y resistencia del
terrapln o pavimento de la va.
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
18/56
Fuente: Propia
El nmero de estructuras a
proyectarse como:
Alcantarillas, puentes, muros
de proteccin, etc. influye
directamente en la seleccin
de las posibles alternativas
de rutas.
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
19/56
Se aprecian las formaciones rocosas extensas, adems se
tienen pendientes transversales casi verticales de las
paredes rocosas.
Fuente: Quintana y Altez
Chequeo de la geologa existente
Mapa geolgico
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
20/56
Presencia de suelo inestable
en la ruta que pone en riesgo
la superficie de rodadura
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
21/56
Condiciones climatolgicas
Fuente: Quintana y Altez
Las condiciones climatolgicas y la
presencia de nieve y lluvias puede
ser un factor esencial en elfuncionamiento futuro de la
carretera. Si en una zona lluviosa el
agua ingresa en las capas interiores
de la calzada y luego se solidifica
debido a las temperaturas bajo cero
de la zona, el pavimento sufrirserios daos debido a losesfuerzos generados.
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
22/56
Actividades de las poblaciones y zonas agrcolas
Fuente: Quintana y Altez Fuente: Quintana y Altez
Debe evitarse cruzar zonas agrcolas para no daar la infraestructura
implementada o reducir los ingresos econmicos de la poblacin afectada.
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
23/56
Los factores fsicos mencionados anteriormente tambin se puedenclasificar en:
Determinantes primarios (puntos de paso obligatorio)
Determinantes secundarios-puntos de control (positivos y negativos)
Factores geolgicos, hidrolgicos, climticos, tcnico - econmico
(movimiento de tierras) y sociales (actividades de la poblacin).
Factores de ubicacin de rutas en zona rural
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
24/56
Ejemplos de determinantes secundarios positivos y negativos
poblado
poblado
ZonaAgrcola
DS-
PantanoDS-
Restos ArqueolgicosDS+-
Fuente: adaptado de Jos Cspedes
Parte msestrecha de ro
DS+ AbraDS+
Va existenteDS+
D. Primario
D. Primario
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
25/56
Informacin requerida para la ubicacin de rutas
El propsito del reconocimiento de rutas es determinar cual de las rutasplanteadas es la mejor. Esto se determina a travs de una comparacin de
las caractersticas fsicas de cada una de las posibles rutas y los costos deconstruccin, uso y mantenimiento que originan.
Permite indicar en que ruta se debe realizar los estudios definitivos de
ingeniera
Permite establecer el efecto posible de la carretera en el desarrolloeconmico de la regin.
Indica los posibles efectos negativos en el paisaje natural y medio ambiente.
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
26/56
Informacin requerida para el reconocimiento de rutas
Las fuentes de informacin comunes son: planos de la regin, fotografas,
recorridos de la zona de proyecto y estudios ya existentes.
Fuentes en el Per Instituto Geogrfico Nacional
Fuerza Area del Per: Direccin de Servicio Aerofotogrfico Nacional (SAN)
Ministerio de Transportes y Comunicaciones
Ministerio de Defensa
Para estudios de carreteras se pueden usar los siguientes mapas:
Mapa del Per a escala 1/1000 000 redactado en base a la carta nacional y
otros levantamientos evaluados por el IGN.
Planos de Curvas de Nivel del IGN a una escala adecuada dependiendo
de las dimensiones del proyecto.
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
27/56
Informacin requerida para el reconocimiento de rutas
Fotografas areas a diferentes escalas a cargo del SAN.
Los estudios bsicos de ruta se realizan generalmente sobre una carta, o
sobre fotografas areas donde se sealan los determinantes primarios,secundarios, y se podr marcar informacin de las poblaciones, zonas de
produccin, intensidad de lluvias, tipos de terrenos, formaciones geolgicas
etc.
Cartas nacionales Planos existentes
Informacin Preliminar
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
28/56
Fuente: IGN
Informacin requerida para el reconocimiento de rutas
Informacin Preliminar
Cartas nacionales
(1:50000 - 1:25000)
Cartas nacionales (1:25000)
Planos existentes (1:5000) zonas urbanas
Trazo de ruta sobre plano de curvas de nivel
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
29/56
Informacin Preliminar
Fotografas areas
Fuente: SAN
Informacin requerida para el reconocimiento de rutas
Fuente: M. Silvera
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
30/56
Informacin requerida para el reconocimiento de rutas
Informacin Preliminar
Fuente: M. Silvera
Fotografas areas Estereoscopio
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
31/56
Reconocimiento de rutas por tierra
Instrumentos bsicos para el reconocimiento
Eclmetro
Brjula
Podmetro
Altmetro (Aneroide compensado para las temperaturas)
Reloj
Prismticos
Cmara fotogrfica
Cinta mtrica ( 30m mnimo)
GPS (podr reemplazar a alguno de los anteriores
Libreta de campo, y dems tiles de escritorio
Se evalan todos los factores fsicos, y condiciones de desarrollo que estn
involucrados con las alternativas.
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
32/56
Trazo de rutas sobre un plano de curvas de nivel
Fuente: propia
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
33/56
1. Alineamiento Ideal AB (lnea recta que une Determinantes Primarios)
2. Alineamiento Terico ACDB (considera Determinantes Secundarios)
3. Alineamiento real
Tipos de Alineamientos
Fuente: Adaptado de Jos Cspedes
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
34/56
Fuente: Propia
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
35/56
Mtodo de la pendiente constante o lnea de gradienteTRAZADO DE RUTAS
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
36/56
TRAZADO DE RUTAS
Determinacin de la pendiente
La pendiente es la relacin que existe entre el desnivel que debemos
superar y la distancia horizontal que debemos recorrer.
0.11000
100
distancia
desnivelPendiente
(desnivel)
(distancia
)
10%x1001000
100x100
distancia
desnivel%)Pendiente(
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
37/56
Determinacin de la pendiente
25%x100205Pendiente(AB)
12.5%x10040
5Pendiente )(AB'
28.9%x10017.25
5Pendiente(AC)
TRAZADO DE RUTAS
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
38/56
Los tramos en tangente en una carretera tienen valores de pendiente que
dependen de: la velocidad directriz, la orografa y la demanda.
Los valores mximos varan segn las condiciones, pudiendo ser por ejemplo
5%, 6%, 7%. El valor mnimo por drenaje sugerido en zona de corte es 0.5%.
Se acostumbra trabajar con un valor de pendiente menor al mximo para
establecer la lnea de gradiente que servir para determinar los posibles ejes
de la carretera.
En zonas montaosas el trazo debe acomodarse de tal forma de evitar los
movimientos de tierra excesivos. Lo comn es el faldeo de las reas elevadas.
TRAZADO DE RUTAS
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
39/56
pendiente mxima = 10% Va de tercera clase. Terreno accidentado (tipo 3). Velocidad de diseo = 40 km/h.
Ejemplo:
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
40/56
Lnea de gradiente: est formada por la unin de puntos trazados sobre las
curvas de nivel manteniendo una pendiente constante.
Mtodo de la pendiente constante o lnea de gradiente
Lnea de gradiente
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
41/56
Mtodo de la pendiente constante o lnea de gradiente
ESCALA 1/5000
275
300
AB
A (280)
B (285)
5m
X
X
5
100
55%Pendiente
Cuntos cm en el plano representan a 100 m?
Si 1cm del plano = 50 m
? = 100 m
X = 100 m
Qu distancia horizontal se debe recorrer para que el tramo AB tenga una pendiente de
5%?
? = 2 cm
Ejemplo:
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
42/56
Mtodo de la pendiente constante o lnea de gradiente
ESCALA 1/5000
Con el comps 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 tendr una
polilnea con una pendiente de 5% que representa la lnea de gradiente.
AB
275
300
Ejemplo (continuacin):
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
43/56
Trazo del eje valindose de la lnea de gradiente constante
Fuente: Adaptado de Guerra Bustamante
(1) Lnea de gradiente
(2) Tramos tangente
(3) Trazo definitivo
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
44/56
El alineamiento que se cia ms a la lnea de gradiente tendr un mayor
recorrido, disminuir la pendiente, el trazo ser ms sinuoso, tendr curvas de
menor radio y el movimiento de tierras ser menor
Pero debe haber un equilibrio entre la caractersticas tcnicas y el costo de laobra.
En proyectos importantes suelen necesitarse estudios geolgicos y geotcnicos
para determinar las alturas mximas y la inclinacin de los taludes en corte.
Cuando los estudios lo determinan es necesario recurrir a muros de contencin,
concreto lanzado y escalonamiento de taludes.
La estabilidad de los taludes tambin es determinante por que si no son
estables los costos de mantenimiento son elevados.
Lnea de gradiente constante
Secciones transversales - taludes
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
45/56
Ejemplo de alineamiento en terreno plano
Fuente: Quintana y Altez
Fuente: Quintana y Altez
Se aprecian tangentes largas, curvas circulares de radios extensos y grandes
longitudes de curvas verticales
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1 INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
46/56
Ejemplo de alineamiento en terreno montaoso
Fuente: Quintana y Altez Fuente: Ing. Carreteras-PUCP, 1998
Es comn el mtodo de faldeo
Bajas velocidades de diseo
Curvas cerradas
Constantes subidas y bajadas
Fuertes movimientos de tierras
Altos costos econmicos
Presencia de curvas consecutivas
Ancho mnimo de calzada.
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
47/56
EVALUACION DE RUTAS
La mejor ruta entre varias alternas ser aquella que de acuerdo a las
condiciones topogrficas, geolgicas, hidrolgicas y de drenaje, ofrezca el
menor costo con el mayor ndice de utilidad econmica, social y esttica.
Existen varios mtodos para evaluar los trazados alternos, uno de ellos es elmtodo de Bruce, que aplica el concepto de longitud virtual.
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
48/56
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
Uno de los mtodos que nos permite elegir la mejor ruta de las alternativas
obtenidas en el trazo preliminar es el mtodo de Bruce, el cual se basa en el
concepto de longitud resistente que es la comparacin entre la distancia real de
la ruta y una distancia equivalente teniendo en cuenta nicamente el mayor
esfuerzo que realizan los vehculos subiendo cuestas muy empinadas y el
mayor riesgo y desgaste de los frenos al bajarlas.
x0 = x + kyDonde:
x0 : Longitud resistente (m)
x : Longitud total del trazado (m)
y: Suma de desniveles ascendentes en el sentido de
evaluacin (m)
k : Inverso del coeficiente de traccin
Tipo superficie K
Tierra 21
Grava o asfalto 35
Concreto 44
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
INGENIERA DE
-
7/25/2019 IC 02
49/56
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
x0 = x + k[y+li(pi-pr)]Donde:
li : Longitud tramo descendente con pi > pr (m)
pi : pendiente del tramo analizado (en decimal)
pr : pendiente recomendada o especificada para el proyecto (en decimal)
La evaluacin se realiza en los dos sentidos de circulacin a partir de una
pendiente recomendada o especificada para la va. Cuando la pendiente de un
tramo descendente de la ruta sea mayor a la recomendada, la (y) de la
ecuacin anterior se afecta de la siguiente manera:
Adems de esta evaluacin debe hacerse un anlisis que tenga en cuenta, para cada
ruta:
- Las condiciones geolgicas y de estabilidad del terreno.- La construccin de obras adicionales (puentes o tneles por ejemplo).
- Condiciones hidrolgicas y de drenaje.
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
50/56
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
RUTA PUNTOS PROGRESI VA COTAS
Ruta 1
A 0+000 100
d 2+400 180
e 7+500 170
f 9+000 210
B 10+800 250
Ruta 2
A 0+000 100
g 2+600 120
h 6+000 110
i 7+300 165
B 8+300 250
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
51/56
RUTA PUNTOS PROGRESIVA COTAS
Ruta 1
A 0+000 100
d 2+400 180
e 7+500 170
f 9+000 210
B 10+800 250
Ruta 2
A 0+000 100
g 2+600 120
h 6+000 110
i 7+300 165
B 8+300 250
Ruta 1
Tramo Ad:
Desnivel = 80 m p = (80/2400)*100 = 3.3%
Tramo de:
Desnivel = 10 m p = (10/5100)*100 = -0.2%
Tramo ef:
Desnivel = 40 m p = (40/1500)*100 = 2.7%
Tramo fB:
Desnivel = 40 m p = (40/1800)*100 = 2.2%
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
52/56
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
53/56
Si suponemos que las vas a travs de estas rutas sern pavimentadas en
concreto y que la pendiente recomendada es de 4%. Para cada ruta se tendrn
las siguientes longitudes resistentes:
Ruta 1
Desniveles perjudiciales por pendientes = 80 + 40 + 40 =160 m
x0 = x + ky, x = 10800 m, k = 44, y = 160 m
x0 = 10800 + 44(160) = 17840 m
Ruta 2
Desniveles perjudiciales por pendientes = 20 + 55 + 85 =160 m
x0 = x + ky, x = 8300 m, k = 44, y = 160 m
x0 = 8300 + 44(160) = 15340 m
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
54/56
Si analizamos las longitudes resistentes (x0) en sentido contrario, es decir deB
aA, se tiene:
Ruta 1
Desniveles perjudiciales por pendientes = 10 mDesniveles por exceso de pendientes = 0 m
x0 = x + k[y+li(pi-pr)], x = 10800 m, k = 44, y = 10 m
x0 = 10800 + 44[10] = 11240 m
Ruta 2
Desniveles perjudiciales por pendientes = 10 m
Desniveles por exceso de pendientes = ((8.5-4.0)*1000 + (4.2 4.0)*1300)/100 =
47.6 m
x0 = 8300 + 44[10 + 47.6] = 10834 m
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
55/56
Note que en ambos casos la ruta 2 es la de menor resistencia; sin embargo ella
incorpora la construccin de un puente en el punto h, que elevara los costos.
Por lo tanto, desde el punto de vista econmico, la mejor ruta sera la ruta 1.
EVALUACION DE RUTAS METODO DE BRUCE
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1
CAPTULO 1
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS
INGENIERA DE
CARRETERAS 1
-
7/25/2019 IC 02
56/56
CONCLUSIONES
UBICACIN/TRAZO DE RUTAS CARRETERAS 1