Informe Liz Perez
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Ingeniera Civil- Working Adult
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTEIngeniera Civil- Working Adult
12
DISEO DE UNA CARRETERA POR EL MTODO TOPOGRFICO I. RECONOCIMIENTO1. INTRODUCCIN
Desde el principio de la existencia del ser humano se ha observado su necesidad por comunicarse, para la cual fue desarrollando diversas maneras de construccin de caminos, desde los caminos a base de piedra y aglomerante hasta nuestra poca que con mtodos perfeccionados y ms avanzados nos conducen a grandes autopistas.
Es por esto, que el presente trabajo, desarrollar el tema sobre uno de estos mtodos, el cual se refiere al diseo y reconocimiento de una carretera por el mtodo topogrfico, ste desarrollar contenidos como: la clasificacin de las carreteras por 3 factores, sus parmetros de diseo, la ubicacin de la carretera, etc. as como todas aquellas especificaciones necesarias para poder cumplir con los requisitos de las DG-2013, tambin se describirn las consideraciones fsicas, geogrficas, econmicas y sociales que intervienen en el diseo y construccin; las cuales variarn dadas las caractersticas del lugar, suelo y condiciones climatolgicas.
II. OBJETIVOS1. OBJETIVO GENERAL
Efectuar el reconocimiento y seleccin de la mejor ruta de una carretera.
2. OBJETIVOS ESPECFICOS
Delimitar el rea de trabajo e identificar accidentes topogrficos (Toponimia), en un plano a curvas de nivel. Seleccionar puntos obligados de paso principales e intermedios, en un plano a curvas de nivel. Identificar posibles rutas a seguir, en un plano a curvas de nivel. Clasificar la carretera. Trazar de la lnea de gradiente, en un plano a curvas de nivel.
III. CARACTERSTICAS GENERALES1. UBICACIN1.1. UBICACIN POLTICA
DEPARTAMENTOCAJAMARCAPROVINCIACAJAMARCADISTRITOJESS
1.2. UBICACIN GEOGRFICA PUNTO DE PARTIDACOORDENADAS UTM:x = 623,540y = 9243,880 PUNTO DE LLEGADACOORDENADAS UTM:x = 9244,360y = 9244,400
1.3. UBICACIN HIDROLGICA
El tramo en estudio pertenece a la cuenca del ro Jesusano, ubicado en el departamento de Cajamarca, provincia de Cajamarca y distrito de Jess.
2. ALTITUD
El tramo en estudio se encuentra entre las cotas:
PUNTO DE PARTIDACOTA = 3322
PUNTO DE LLEGADACOTA = 3288
3. TOPOGRAFA
La topografa es ondulada, presentando en su relieve una cadena de cerros (cumbres), arroyos, un ro, laderas, zonas de fuerte pendiente y una serie de abras.
4. CARACTERSTICAS SOCIO ECONMICAS
POBLACIN: El distrito de Jess tiene una poblacin de 14075 habitantes (INEI 2005) y una densidad demogrfica de 52.56 hab/km2.
POBLACIN ECONMICAMENTE ACTIVA (PEA): El 51,38% corresponde a actividades relacionadas con la agricultura, el 13.56% a actividades de transformacin (artesana, minera, elaboracin de derivados lcteos) y un 5.2% se dedica al sector de servicios (comercio formal e informal, empleados, profesores y transportistas). FUENTE: INEI Censo de Poblacin 1993.
TASA ANUAL DE CRECIMIENTO POBLACIONAL: Es de 0.78%, menor al 1.44% departamental, debido a la migracin de la poblacin rural a las ciudades principalmente de la costa en busca de trabajo y mejores condiciones de vida. Sin embargo la poblacin sigue creciendo, y por lo tanto incrementando las necesidades de atencin no solamente de los servicios sociales bsicos: educacin, salud alimentacin, vivienda, saneamiento; sino tambin en cuanto a innovacin tecnolgica y apoyo crediticio para cultivos, pastos manejo y mejoramiento de ganado, de infraestructura necesaria para desarrollar los diversos sectores.
IV. SELECCIN DEL TIPO DE CARRETERA VEHCULO DE DISEO
Para la seleccin del tipo de carretera se sigui los siguientes pasos:
Se midi aproximadamente la Lnea de Vuelo (recta que une el punto de partida con el punto de llegada de la carretera) y luego se pas esta medida en papel a su equivalente en el terreno; se trabaj con la escala del plano: y una equidistancia: E = 2 m.
Lnea de Vuelo (cm) = 37.7LAprox. = 37.7 2000/100 = 754 m.
Encontrando el it para clasificar la carretera por su orografa.
Entonces por su orografa pertenecer a la carretera tipo 3.
CLASIFICACION POR SI SERVICIOIMDF= IMD0 (1+r)n Tasa crecimiento 2%.N=20 aos Reemplazando valores IMDF=180 veh/dia(1+0.03)20IMDF=325.10Equivale a 325 vehculos/da Por su servicio corresponde a tercera clase.Calculo de la pendiente del planoI=V/H*100E=1/2000E=2ma.-
b.-
c.-
d.-
Carretera tipo 3 (entre 50% y 100%)
Seleccin velocidad de diseo Clasificacin tercera claseOrografa tipo 3Segn tabla velocidad de diseo de 30 km/h
PARAMETROSVelocidad directriz VD=30KM/HPendiente max=5%Pendiente max de Linea de GradienteImaxgrad=Imax/2+2%ImaxGrad=2.5%+2%ImaxGrad=4.5%
VEHCULO DE DISEOSabemos que:I.M.D. = 325 VEH./DA.Considerando una tasa de crecimiento del 2% y un periodo de diseo de 20 aos.
Trfico Proyectado:Las proyecciones de trfico de vehculos se calculan a partir de la tasa de crecimiento de trfico, basada a la vez, en la tasa de crecimiento de la poblacin y de la actividad econmica segn la siguiente frmula:
TP = TA (1 + rt)Donde: TP = trfico proyectadoTA = trfico actualr= 2% asumido de acuerdo a la funcionalidad que va a tener la vat= 20 aos de vida tilPor tanto:TP = 325(1 + 0.02 20)TP = 455 vehculo por da.Para encontrar el radio mnimo se utiliza la siguiente formula
Para nuestro trabajo desarrollaremos:Segn tabla Tomaremos los siguientes valores
V. SELECCIN Y FUNDAMENTACIN DE LOS PARAMTROS PARA EL ESTUDIO DE RUTAS
PARMETROSVALOROBSERVACIONES
VELOCIDAD DE DISEO (KPH)30TABLA 101.01
PERALTE MXIMO (%)12TABLA 302.02
RADIO MNIMO (m)25TABLA 302.02
Fmax0.17TABLA 302.03
PERALTE MAX4.0TABLA 304.04
PENDIENTE MXIMA (%)5TABLA 403.01
NOTAS: Kilmetros por hora (KPH) Zona de propiedad restringida (Z.P.R.) Derecho de va (D.V.) o faja de dominio. Sobreancho de Compactacin (s.a.c.)
VI. DETERMINACIN Y FUNDAMENTACIN DE PUNTOS DE CONTROL
PUNTO DE PARTIDA (P.P)Lugar del cual partir la carretera.
PUNTO DE FINAL (P.F)Lugar donde llegar la carretera.
ABRA UCAYALI Y PEDERNALZonas por las cuales cruzar la ruta uno, las abras son elegidas por ser los lugares ms bajos con relacin a una cadena de montaas lo cual facilita cruzar sin remover mucha cantidad de terreno innecesariamente.
ABRA HUAMBOS (A-Huambos)Zona por la cual cruzar la ruta dos.
ABRA TRES MOLINOS (A-Tres M.)Zona por la cual cruzar la ruta tres.
CURVAS DE VOLTEO (CV)Puntos de control secundario, generados cuando es imposible llegar directamente entre dos puntos y tiene que desarrollarse la va.
VII. ESTUDIO Y TRAZO DE RUTAS
DESCRIPCIN DE RUTAS
RUTA N01: AZUL
PTOCOTASDesnivel H(m)i%LC (cm.)N CompasLONGITUD (m.)OBRAS DE ARTECURVAS DE VOLTEOOBSERVACIONES
PUENTESALCANT.
PP , P1332245.002.00280.00001CURVA DE VOLTEO
3326
P1 , P2332645.002.00280.00000
3330
P2,P3333025.002.00140.00000
3332
P3 , P43332105.002.007280.00001CURVA DE VOLTEO
3342
P4,P53342104.002.509450.00002ABRA AL INICIO
3332
P5,P6333245.002.00280.00000
3328
P6,P7332864.002.503150.00000
3322
P7,P8332222.633.80176.00000
3320
P8,P93320284.002.5014700.00003ABRA
3292
P9,PF329242.863.502140.00000
3288
742076007
LONG.ABRA30
LONG.TOTAL2106
Hmax=3342Pmedia=3.56
Hmin=3288
Pend max=5.00
RUTA N02: ROJA
PTOCOTASDesnivel H(m)i%LC (cm.)N CompasLONGITUD (m.)OBRAS DE ARTECURVAS DE VOLTEOOBSERVACIONES
PUENTESALCANT.
PP , P1332243.333.002120.00000
3318
P1 , P23318125.002.0010400.00003CURVA DE VOLTEO
3330
P2,P33330145.002.007280.00000ABRA
3344
P3 , P43344224.002.5018900.00012CURVA DE VOLTEO
3322
P4,P5332223.133.20164.00000
3320
P5,P63320304.002.5019950.00003ABRA-CURVA DE VOLTEO
3290
P6,PF329025.002.003120.00000
3288
862834.000.0018
LONG.ABRA30
LONG.TOTAL2864
Pmax=3344Pmedia=3.03
Pmin=3288
Pend max=5.00
RUTA N03: NEGRA
PTOCOTASDesnivel H(m)i%LC (cm.)N CompasLONGITUD (m.)OBRAS DE ARTECURVAS DE VOLTEOOBSERVACIONES
PUENTESALCANT.
PP , P1332243.333.002120.00000
3326
P1 , P23326123.333.006360.00001CURVA DE VOLTEO
3338
P2,P3333884.002.504200.00001CURVA DE VOLTEO
3346
P3 , P4334665.002.009360.00000ABRA
3340
P4,P5334022.863.50170.00000
3338
P5,P63338143.333.007420.00001CURVA DE VOLTEO
3324
P6,P7332464.002.502100.00010
3318
P7,P8331863.333.003180.00000
3312
P8,P9331265.002.0011440.00010
3306
P9,P10330644.002.502100.00000
3302
P10,P11330223.333.00160.00000
3300
P11,P12330045.002.00280.00001CURVA DE VOLTEO
3296
P12,P13329662.863.503210.00000
3290
P13,PF329024.552.20144.00000
3288
822744024
LONG.ABRA20
LONG.TOTAL2764
Pmax=3346Pmedia=2.99
Pmin=3288
Pend max=5.00
ELECCION DE LA MEJOR RUTA-METODO PESOS ABSOLUTOS
CARACTERISTICASRUTA AZULRUTA ROJARUTA NEGRA
VALOR PESOVALOR PESOVALOR PESO
LONG.TOTAL (m)210612864327642
PENDIENTE MEDIA (%)3.56533.0322.991
PENDIENTE MAXIMA(%)5.0015.0015.001
LONG.PUENTES (m)0.0010.0010.001
N DE ALCANTARILLAS0.0011.00223
N CURVAS DE VUELTA728341
9129
POR TANTO:LA MEJOR RUTA, ES LA RUTA DE COLOR AZUL, (SE ELEGIO DEBIDO AL EMPATE ,TENIENDO EN CUENTA LA LONGITUD MAS CORTA)
ELECCION DE LA MEJOR RUTA-METODO PESOS RELATIVOS
CARACTERISTICASRUTA AZULRUTA ROJARUTA NEGRA
VALOR PESOVALOR PESOVALOR PESO
LONG.TOTAL (m)2106.001.002864.001.352764.001.31
PENDIENTE MEDIA (%)3.561.193.031.012.991.00
PENDIENTE MAXIMA(%)5.001.005.001.005.001.00
LONG.PUENTES (m)0.001.000.001.000.001.00
N DE ALCANTARILLAS0.001.001.002.002.003.00
N CURVAS DE VUELTA7.001.758.003.004.001.00
6.949.368.31
POR TANTO:LA MEJOR RUTA, ES LA RUTA DE COLOR AZUL, (SE ELEGIO DEBIDO AL VALOR MENOR DE LAS SUMATORIA TOTAL)
RUTA ELEGIDA
RUTA N 01 (COLOR AZUL)
Comienza en el Punto de Partida (P.P) en el lugar denominado Chuco, con una pendiente de 5% hasta llegar a la primera curva de volteo (CV-1), seguidamente para llegar hacia una abra, luego seguimos a la segunda y tercera curva de volteo para llegar a otra abra con pendientes desde 2% hasta 5 %, segn indicado en el cuadro de la eleccin de la mejor ruta, hasta finalmente llegar al Punto Final (P.F).
PRESENTACIN DE LAS RUTAS EN EL PLANO
VIII. ANEXOS NOTAS
Segn las DG 2001, la imx = 7 %Entonces, la pendiente mxima permitida para el trazo de la Lnea de Gradiente ser:5.5 %
i = 3.5 % 2
1.5 %
ENCONTRANDO LA ABERTURA DEL COMPS (lc), PARA TRAZAR LA LNEA DE GRADIENTE
Ejemplo. Para una i = 5 %; la abertura de comps ser:
BIBLIOGRAFA UTILIZADA
Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras (DG-2001). Nuevas Normas Peruanas para el diseo de Carreteras. Marzo de 2008, Lima Per. MANUAL DE CAMINOS: Trazado, construccin y conservacin, por el Ingeniero D. P. C. ESPINOSA. http://www.google.com.peINGENIERIA DE TRANSPORTES