ESTUDIOS BASICOS

CONTENIDO1. ESTUDIO DEL TRAZO DE LINEA DE GRADIENTE DE LA CARRETERA .21.1. RECOPILACION DE LA INFORMACION.21.2. ORGANIZACIN21.3. EJECUCION DE ESTUDIO DE RUA.21.4. TRABAJO DE TOPOGRAFIA21.5. CRITERIOS GENERALES PARA EL TRAZO.21.5.1. Alineamiento Horizontal.31.5.2. Alineamiento Vertical41.5.3. Secciones transversales42. DISEO GEOMETRICO PRELIMINAR DE LA CARRETERA.52.1. DERECHO DE VIA..52.1.1. Ancho de derecho de va.52.2. VELOCIDAD DIRECTRIZ.52.3. CURVAS HORIZONTALES.52.3.1. Radio mnimo..52.3.2. Curvas de volteo..62.4. PENDIENTES.62.4.1. PENDIENTES MINIMAS..62.4.2. PENDIENTES MAXIMAS.62.4.3. OTRAS LIMITACIONES A LAS PENDIENTES62.5. DETERMINACION DE LA SECCION TRANSVERSAL TIPICA..62.5.1. Taludes de corte y relleno62.5.2. Esquema de secciones transversales tpicas..72.6. RSUMEN DE LAS CARACTERISTICAS TECNIAS CONSIDERADAS PARA EL PROYECTO..9

1. ESTUDIO DEL TRAZO DE LINEA DE GRADIENTE DE LA CARRETERA.1.1. RECOPILACION DE LA INFORMACION:

Se ha obtenido como informacin preliminar: Mapas a escala 1:50,000 de la zona e}de estudio. Informacin de estudios anteriores. Evaluacin de los medios de transporte.

1.2. ORGANIZACIN:

La brigada que ejecutara el trazo, estuvo conformado por el siguiente personal:

Ingeniero Jefe (01). Topgrafo trazador (01). Ayudante Seccionador (01). Ayudantes Cadeneros (02). Ayudantes (jaloneros, trocheros, estaqueros, porta instrumentos, etc.).

1.3. EJECUCION DEL ESTUDIO DE RUTA:

Se realiz un recorrido de la zona a pie, para tener una idea clara acerca de la posible ruta o variantes a seguir, ubicando puntos de control, primarios y secundarios, naturales o artificiales, positivos o negativos.

Determinada las posibles variantes de la ruta, se realiz un recorrido por ellas, con libreta de campo todos los detalles del terreno recorrido.

Con todo lo anterior, se realiz un evaluacin a fin de determinar la ruta ms conveniente, segn los aspectos de calidad de terreno, uso de los terrenos que cruzan, canteras y fuentes de agua disponibles, costo de construccin y operacin, etc.

1.4. TRABAJODE TOPOGRAFIA:

De acuerdo a lo expuesto el trabajo topogrfico consisti en:

Trazo de la lnea de gradiente. Estacado provisional de la lnea de gradiente cada 100 m.

Esta labor se realiz en el campo, usando en operacin 01 eclmetro, 02 jalones, 02 winchas de 50 m. soga de nylon de 100 m. y 02 GPS Navegador, as como, 01 planos del rea de influencia del proyecto.

1.5. CRITERIOS GENERALES PARA EL TRAZO:

Dado que la carretera en estudio es una tramo corto, no es relevante el trazo de varios rutas, por la poca separacin que existe entre ellas, por eso se opt por hacer un nico trazo vial de acuerdo a los resultados de la recopilacin de informacin preliminar, del recorrido en campo, y al manual para el diseo de caminos no pavimentados de bajo volumen de trnsito y siguiendo algunos criterios bsicos.

Las caractersticas geomtricas de una va dependen fundamentalmente de la velocidad directriz adoptada, as mismo estn influenciadas por los volmenes y composicin del trnsito. Segn esto, el trazado y dimensionamiento de la va quedara definido de acuerdo con las velocidades de diseo elegidos, debiendo tambin satisfacer las condiciones mnimas para permitir circular un determinado tpico de vehculo.

En todo lugar donde se empleen caractersticas inferiores a las fijadas para la velocidad directriz adoptada, los vehculos debern reducir su velocidad de circulacin para poder conservar los mismos niveles de seguridad. En consecuencia, las otras caractersticas de la va debern guardar relacin con la nueva velocidad adoptada.

El estudio bsicamente comprende lo siguiente:

1.5.1. ALINEAMIENTO HORIZONTAL:

1.5.1.1. Condiciones generales:

La configuracin de terreno es el elemento en la eleccin del alineamiento horizontal.

En superficies planas, con escasos resaltos de terreno, se usara alineamientos rectos de gran longitud, debiendo, sin embargo, romper tales alineamientos cada vez que sea necesario. Evitar zonas pantanosas, reas de cultivo, edificaciones permanentes o cualquier tipo de obstculos, interferencias o resaltos pronunciados del terreno que reducen en un mayor costo de las obras. Los alineamientos rectos sern enlazados por los vehculos en los tramos rectos.

El terreo ondulado se adoptara preferentemente un alineamiento con curvas amplias que se adapte a la superficie natural de aquel, tratando de minimizar el movimiento de tierras, pero sin incurrir en rodeos exagerado que alarguen excesivamente el recorrido.

El trazado del alineamiento en terreno accidentado evitara las tangentes largas, prefirindose los alineamientos curvilneos, que pudieran tenerse por el enlace de una sucesin de tangentes cortas o la utilizacin de curvas compuestas que sigan lo ms ajustadamente posible los contornos topogrficos.

1.5.1.2. Eleccin del alineamiento:

Para la eleccin del alineamiento horizontal de la carreta, se efectu un reconocimiento del terreno, en el cual se coloc directamente las referencias indispensables para definir el eje aproximado de la trocha. Eventualmente, se hizo los controles de gradiente para verificar que no se exceda la endiente mxima establecida; en todo caso, se deber modificar el alineamiento introduciendo los desarrollos necesarios.

1.5.1.3. Curvas Horizontales:

Cuando se requiere que el enlace de los alineamientos rectos se haga por medio de curvas, se utilizan curvas circulares simples o compuestas de manera general. Opcionalmente podr utilizarse otros tipos de curvas parablicas, espirales, etc. Con los cuales se pude lograr una mayor adaptacin al terreno natural por donde se desarrolla el trazo.

La determinacin de los radios se hace de acuerdo a lo indicado en las normas tcnicas de diseo vial, pero considerando adems las limitaciones del terreno, a si por ejemplo pude suceder que sea necesario tener una externa reducida para evitar cortes o disminuir rellenos, o puede que se debe reducir la tangentes por la proximidad de otras curvas, en estos casos conviene reducir los radios y entonces debemos recortar el radio mnimo para no usar el radio hallando; en todo caso, la determinacin del radio de las curvas ha dependido de la experiencia.

1.5.2. ALINEAMIENTO VERTICAL

1.5.2.1. Consideraciones generales:

El trazado del perfil longitudinal, lo realizo el nivelador, que vino atrs del trazado; este trabajo consiste en la nivelacion de las estacas, obteniendose los datos necesarios para poder dibujar el perfil longitudinal tel trazo. Es imprescindible que la nivelacion se mantenga al pie del trazo, especialmente en los terrenos quebrados, para corregir el trazo al dia siguiente si es necesario.

La nivelacion se inicia cpn la ubicacin del BENCH MARK, este punto debe ser inconfundible e invariante.

1.5.2.2. Determinacion dela rasante:

Dibujando el perfil longitudinal del terreno, se ha ubicado la rasante. Hemos dicho que la forma aproximada de trazo la rasante es tratar de compensar las reas debajo y encima de ella.

En los desarrollos se bajara la pendiente para compensar el mayor esfuerzo de traccin, debido a la curva. Para lo cual se ha tenido presente lo estipulado en las normas para el diseo de caminos vecinales y las normas peruanas.

Se debe tener en cuenta la altura de la rasante en los pasos sobre las corrientes de agua; como la corriente es pequea, la altura requerida ser solo la necesaria para alojar una alcantarilla.

En todos los cambios de la pendiente cuya diferencia algebraica sea mayor de 2% debern intercalarse curvas verticales parablicas.

Para el clculo de las cotas de la rasante, se determina primero la rasante ms conveniente, se hace necesario calcular las cotas en cada estaca para tener por diferencia con las el terreno, la alturas de corte y relleno. Esto se realiza calculando la pendiente de la rasante.

1.5.3. SECCIONES TRANSVERSALES:

Se han tomado las secciones transversales del terreno en cada estaca del eje puesta por la brigada de trazo, pero cuando la topografa es uniforme, se puede dejar algunas estacas.

Es recomendable tener cuidado cuando se sacan las secciones transversales en los tramos de roca fija que en ellos se proyectaran obras de importancia como muros de contencin, medios tneles, etc., que requieren una apreciacin exacta de la topografa del terreno.

2. DISEO GEOMTRICO PRELIMINAR

Para el desarrollo del diseo geomtrico preliminar se ha tomado en cuenta el nuevo Manual para el dselo de caminos no pavimentos de bajo volumen de transito, emitido por el ministerio de transportes y comunicaciones, y contenido mnimo para la formulacin de estudios de vialidad interurbana a nivel de perfil elaborado por el ministerio de transporte y comunicaciones, oficina de presupuesto y planificacin.

2.1. DERECHO DE VIA

El derecho de va o foja de dominio, es la franja de terreno dentro de la cual se encuentra la carretera y sus obras complementarias, y cuya oportunidad corresponde al estado.

2.1.1. ANCHO DE DERECHA DE VIA:

EN LA ZONA URBANA: el ancho necesario no ser menos de 10 metros, es decir 5 metros a cada lado del eje de la carretera. EN ZONA DE CULTIVO: El ancho requerido no ser menos de 15 metros, es decir 7.50 metros a cada lado del eje de la carretera. EN TERRENOS ERIAZOS O ZONASA DE MONTAA: El ancho requerido ser de 20 metros, es decir 10 metros a cada lado del eje de la carretera. MAYOR ANCHO: En cualquier caso, el derecho de va se extender hasta 5 metros ms all del borde de los cortes, del pie de los terraplenes o del borde ms alejado de las obras de proteccin o de drenaje que sea necesario construir. ZONAS DE PROPIEDADES RESTRINGIDAS: A cada lado de la franja que constituye el derecho de va, se delimitara una zona de propiedad restringida, de 10 metros de ancho, la cual podr ser utilizada por su propietarios, bajo condicin de que no ejecuten construccin de carcter permanente en ellas. En las zonas urbanas no ser necesario establecer reas de propiedad restringida.

2.2. VELOCIDAD DIRECTRIZ:

Las velocidades de diseo a considerar tienen que guardar relacin con los tipos de vehculos predominantes, la configuracin topogrfica de la zona que atraviesa la carretera y las condiciones climatolgicas de la misma, para el proyecto se ha considerado una velocidad directriz de 20 km/h.

2.3. CURVAS HORIZONTALES:

Cuando se requiera que el enlace de los alineamientos rectos se haga por medio de curvas, se utilizaran curvas circulares simples o compuestas de manera general. Opcionalmente pondrn utilizarse otros tipos de curvas parablicas, espirales, etc., con las cuales se pueda lograr una mejor adaptacin al terreno natural por donde se desarrolla el trazo.

2.3.1. Radios mnimosLos radios mnimos que se adoptaran para las curvas circulares estarn en funciones de la velocidad directriz, del peralte y del coeficiente de friccin lateral entre los neumticos y el pavimento de acuerdo a la siguiente relacin:

Para el presente proyecto se ha determinado como radio mnimo normal de 20 m. y radio mnimo excepcional de 15 m.

2.3.2. CURVAS DE VOLTEO

En las curvas de volteo o aquellas en que el ngulo de inflexin sea mayor de 90 se podr considerar reducciones de velocidad por debajo de las mnimas establecidas y por consiguiente se usaran radios menores a los indicados anteriormente en el proyecto se considera este radio mnimo excepcional en curvas de volteo de 10m.

2.4. PENDIENTES2.4.1. PENDIENTES MINIMAS

Se debe procurar evitar el empleo de pendientes inferiores a 0.5%, haciendo uso de rasante horizontales solamente en los casos que sea posible dotar a las cunetas de la pendiente necesarias para garantizar el drenaje.

2.4.2. PENDIENTE MAXIMAS

Los lmites mximos de las pendientes se establecern teniendo en cuenta la seguridad y la capacidad de ascenso de los vehculos ms pesados que circularan por el camino, considerando adems que por encima de los 3,00 m.s.n.m., estos experimentan una prdida de potencia mxima de 11%, tal como se indica en las Normas de diseo de caminos vecinales.

2.4.3. OTRAS LIMITACIONES A LAS PENDIENTES:

Para curvas con un radio inferior a 100 metros se reducir la pendiente a razn de 0.5% por cada 15 metros de radio menor de 100 metros que tengan la curva.

En el caso de proyectarse tramos de ascenso continuo, con una pendiente mayor de 4%, debern indicarse tramos de descanso con no ms de 2.5% de pendiente de aproximadamente 500 metros de longitud, cada 3 km.

2.5. DETERMINACION DE LA SECCION TRANSVERSAL TIPICA:

Las caractersticas de la seccin transversal propuesta para el proyecto son de 3.50 m. de calzada (para caminos de BVT con IMD < 15), con bermas de 0.50 a cada lado de la calzada, haciendo un ancho de plataforma de 4.50 m. se usaran cunetas para el drenaje pluvial y los taludes de corte y relleno son de acuerdo al tipo de terreno.

2.5.1. TALUDES DE CORTE Y RELLENO

De acuerdo a las condiciones geomtricas y tipos de suelo observado durante los estudios de trazo, se han propuesto las siguientes inclinaciones para los taludes de corte y relleno:

TALUDEDS DE CORTE

TIPO DE TERRENOTALUD (V:H)

Roca fijaRoca SueltaConglomeradoTierra Comn10:16:14:13:1

TALUDES DE RELLENO

TIPO DE TERRENOTALUD (V:H)

EnrocadoSuelo diversos compactados1:11:1.5

2.5.2. ESQUEMA DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES TIPICAS:

A) Seccin tipo en relleno (tamo tangente).B) Seccin tipo en corte cerrado (Tangente tangente).C) Seccin tipo corte y relleno a media ladera (Tramo Tangente).D) Seccin tipo corte a media ladera (Tramo en Curva).

2.6. RESUMEN DE LAS CARACTERISTICAS TECNICAS CONSIDERADAS PARA PROYECTOS:

Se tiene:

Clasificacin segn su funcin: Sistema vecinal. Clasificacin segn su demanda: TO. IMD: < 15. Velocidad Directriz: 20 km/h. Pendiente mnima: 0.5 %. Pendiente Mxima: 10% - 11% Pendiente Mxima excepcional: 14 % Radio mnimo normal: 20 m. Radio mnimo excepcional: 10 m. Ancho de la superficie de rodadura: 3.50 m. Sobre ancho mnimo: 0.35 m. Ancho de bermas: 0 m. Bombeo: 2% - 3% Peralte mximo normal: 6 % Peralte mximo excepcional: 10 % Peralte mnimo: 2 % Tipo de superficie de rodadura: sin lastrar/sin afirmar. Cunetas (sin revestir): Triangular: 0.50x0.30 (H:V) Plazoletas de Cruce.: L=8 m, A=2.5 m, cada 500 m.