ESTUDIO PRELIMINAR

ESTUDIO PRELIMINAR

I.- INTRODUCCION:

En el estudio, elaboracin y ejecucin de cualquier proyecto de Ingeniera que tengan como asiento la superficie de la tierra, es necesario el uso de la Topografa, adems sabemos que nuestro pas es atravesado por la cordillera de los andes, convirtindose en un pas que tiene serios problemas fsicos impuestos por la naturaleza para solucionar la demanda del transporte terrestre. Puesto que las carreteras son muy importantes en nuestra vida cotidiana, ya que estn consideradas como uno de los primeros factores en el desarrollo de los pueblos. Por lo cual la vida moderna exige el rpido transporte de personas y mercancas de un lugar otro; este transporte debe efectuarse en condiciones de seguridad, comodidad y economa.

En el presente informe hemos definido las soluciones geomtricas definiendo las rutas y trazado de lneas de pendientes, por cierto nmero de factores entre los que destaca el trfico que hay que atender con la va y las caractersticas fsicas del terreno, clasificando al terreno como plano, ondulado y accidentado.

En el presente informe se dan las pautas a seguir para el estudio y seleccin de la mejor ruta para el diseo de una carretera de acuerdo al plano topogrfico proporcionado por el docente, para luego reconocer la zona de trabajo y definir el tipo de carretera segn su funcin, su servicio y su orografa, con los cules definimos la velocidad de diseo; inmediatamente identificamos parmetros como: Vehculo de diseo, Ancho de calzada, Ancho de berma, Radio mnimo, Peralte mximo(P% max), Bombeo (B%), Talud (Corte o Relleno), Profundidad de Cuneta, pendiente mnima y mxima, Sobreancho de compactacin, faja de dominio, etc. Trabajamos con El Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras 2001.II.- OBJETIVOS:

OBJETIVOS GENERALES

Realizar el reconocimiento de la mejor ruta entre dos puntos utilizando el mtodo de los pesos relativos, teniendo en cuenta algunos factores como: la topografa y la longitud de la ruta entre otros.OBJETIVOS ESPECIFICOS

A travs del Estudio de Diseo Geomtrico, se determinarn las caractersticas de la geometra actual del corredor en estudio, buscando determinar el trazo de la lnea gradiente, realizando el trazo en los puntos donde la topografa y la estabilidad geotcnica lo permitan.Determinar el tipo de orografa que presenta la zona en estudioDeterminar los puntos de control para el trazo de la lnea gradiente de tres posibles rutas .

Establecer las caractersticas de las secciones transversales

Determinar el vehculo de diseo y sus datos bsicos.

Trazar la lnea de gradiente con tres rutas diferentes para unir los puntos planteados en el plano.III.- CARACTERISTICAS GENERALES:

3.1. UBICACIN:

UBICACIN POLITICA:

PUNTO DE INICIO

- Departamento: Cajamarca - Provincia: Cajamarca - Distrito: Baos del Inca Altitud: 3117 msnmPUNTO FINAL

- Departamento: Cajamarca - Provincia: Cajamarca - Distrito:Encaada

Altitud: 3303 msnmUBICACIN GEOGRAFICA: Las ciudades para las cuales se tiene que disear sus posibles rutas de unin se encuentran ubicadas segn la descripcin que se muestra a continuacin:PUNTO DE INICIO

LATITUD :83929.15 LONGUITUD: 63521.17 ALTITUD: 3117PUNTO FINAL

LATITUD : 83109.93 LONGUITUD: 63232.51 ALTITUD: 3303COORDENADAS UTM

PUNTO DE INICIO

X: 626967Y: 9244964Z: 3117PUNTO FINAL

X:626144Y:9246109Z: 33033.2. TOPOGRAFA Un aspecto importante en el reconocimiento, es el estudio de la topografa de la zona entre los puntos que se desean unir. Estos estudios revelaran generalmente las posibles rutas que pueden seguirse para efectuar el trazo y los obstculos que deben evitarse.

Se cuenta con un plano topogrfico altimtrico a una escala de 1/ 2000, cuyas curvas de nivel tienen 2 m. de equidistancia y en el se trata de unir los puntos asignados, Punto inicial (A) de cota 3109 m.s.n.m., Punto Final (B) de cota 3315 m.s.n.m.

Para unir estos puntos se tienen que sobrepasar varias dificultades entre la cuales observamos que estos puntos se encuentran separados por un ro y una divisoria, adems en este plano se cuenta con varias quebradas las cuales alimentan a este ro, pendientes fuertes y laderas.

Dentro de los drenajes naturales destacan ntidamente el ro Cajamarquino y las quebradas.Presenta cerros o elevaciones y las abras que estudiaremos mas afondo mas adelante

.

Para definir exactamente el tipo de topografa que tiene nuestro plano, se han realizado cortes en diferentes partes del plano, en funcin del ngulo tangente, de esa forma se va a determinar la topografa del terreno. Los cortes realizados se evaluaron de acuerdo al siguiente cuadro:

TIPO DE TOPOGRAFIAANGULO DE INCLINACION

PLANA0 - 10 (i% = 0% - 18%)

ONDULADA10 - 20 (i% = 18% - 36%)

ACCIDENTADA20 - Ms (i% = 36% - Ms)

Para hallar el ngulo de inclinacin y la pendiente en % utilizaremos las siguientes formulas:

Angulo de inclinacin:

Donde:

= Diferencia de cotas

= Longitud de lnea de corte (metros).

= i % = ngulo de inclinacin

Luego teniendo en cuenta pequeas lneas trazadas en el plano en planta y las diferencias de cotas obtendremos la pendiente del terreno y clasificaremos el tipo de terreno, as como se muestra continuacin:

SECCINDHhi %

cmM

a -a71406042.85

b -b81606037.51

c - c71405035.71

d - d4804050.00

Promedio41.52

Entonces analizando el cuadro anterior, relacionando el tipo de topografa con el ngulo de inclinacin llegamos a la conclusin que se trata de una topografa ACCIDENTADA la que esta formada por laderas onduladas en partes y relativamente suaves en otras zonas.

3.3. CLIMAEl distrito de Baos del inca departamento de Cajamarca en forma general presenta un clima seco, templado y soleado durante el da y fri por las noches, , la

temporada de lluvias se extiende entre los meses de diciembre y abril, con

precipitacin de 200 a 1,500 mm. Presenta diversidad de climas, suelos,

vegetacin, distribuidos en cuatro ecorregiones1.Ambas zonas presentan un clima benigno con una temperatura promedio anual de 10C a 20C, con una temperatura mxima de 22C y una mnima de 4C. Tienen una precipitacin pluvial anual promedio de 700.00mm. Es evidente que las temperaturas ms bajas y las mayores precipitaciones se presentan en la ciudad de Independencia.3.4. ESTUDIO SOCIO ECONMICO:

Se debe determinar las condiciones socio-econmicos de los pobladores que habitan la zona en estudio y sus caractersticas , lo conformacion familias, teniendo como una de sus principales actividades econmicas como la agricultura y la ganadera, y el comercio de la zona en estudio.Es unfamental determinar:

CLIMA POBLACIN ANLISIS DE LA ESTRUCTURA ECONMICA

IV.FUNDAMENTO TEORICO:

BERMA

Franja longitudinal, pavimentada o no, comprendida entre el borde exterior de la

calzada y la cuneta o talud.

BOMBEO

Pendiente transversal de la plataforma en tramos en tangente.

CALZADA

Parte de la carretera destinada a la circulacin de vehculos. Se compone de un cierto

nmero de carriles.

CARRIL

Franja longitudinal en que est dividida la calzada, delimitada o no por marcas viales

longitudinales, y con ancho suficiente para la circulacin de una fila de vehculos.

DERECHO DE VA

Faja de ancho variable dentro de la cual se encuentra comprendida la carretera y

todas sus obras accesorias.La propiedad del terreno para Derecho de Va ser adquirido por el Estado, cuando ello sea preciso, por expropiacin o por negociacin con los propietarios.

PENDIENTE

Inclinacin de una rasante en el sentido de avance.

PERALTE

Inclinacin transversal de la plataforma en los tramos en curva.

VEHCULO

Cualquier componente del trnsito cuyas ruedas no estn confinadas dentro de rieles.

RUTA: A aquella franja de terreno , de ancho viable , comprendida entre comprendida entre dos puntos obligados extremos y que pasa a lo largo de puntos obligatorios internos , dentro de la cual es factible hacer la localizacin del trazo de una va .

PUNTOS OBLIGADOS : Son aquellos sitios extremos o intermedios por los que necesariamente deber pasar la va , ya sea por razones tcnicas , econmicas , sociales y polticas ; como por ejemplo :poblaciones , puertos , reas productivas , puntos geogrficos valles y depresiones etc

La identificacin de las rutas a travs de estos puntos obligados o de control primario y su paso por otros puntos intermedios de menor importancia o de control secundario, hace que aparezcan varias rutas alternas . son ejemplos los puntos de control secundario :caseros , cruce con otras vas ,zonas estables , bosques , etc

EVALUACION DE RUTAS Y TRAZADOS

Trazado de rutas

El trazado de la lnea de gradiente se realizar teniendo en cuenta la topografa y las clases de suelo o las formaciones geolgicas del lugar donde se emplazar la carretera; as, en una quebrada, se seleccionar la ladera que tenga caractersticas ms favorables para el trazado.

Para trazar la lnea de gradiente se ubicarn previamente a la designacin de la mejor zona, los puntos obligados de paso. Luego se realizar el trazado utilizando un comps de precisin cuya abertura se calcular con la siguiente frmula:

Donde:

= Abertura de Comps.

= Equidistancia entre curvas de nivel.

= Pendiente.

= Escala del plano.

La lnea de gradiente ser la base para la ubicacin de la poligonal, al recorrer esta lnea debe darse un coeficiente de seguridad en la pendiente utilizada; la cual vara desde 0.5 a 2 % menos que la pendiente mxima de la carretera. En nuestro caso tomaremos un coeficiente de 1 %.La mejor ruta entre varias alternas , que permitan enlazar dos puntos extremos o terminales , ser aquella que de acuerdo con las condiciones topogrficas , geolgicas , hidrolgicas y de drenaje , ofrezca el menor costo con el mayor ndice de utilidad econmica , social , esttica . Por lo tanto , para cada ruta ser necesario determinar , en forma aproximada, los costos de construccin , operacin y conservacin de la futura va a proyectar , para as compararlos con los beneficios probables esperados .

V. METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO.5.1. CLACIFICACION DE LAS CARRETERAS

POR SU FUNCIN: Es una carretera del sistema vecinal

POR SU SERVICIO: En este caso se nos ha dado como dato que es una carretera de tercera clase. POR SU OROGRAFA: Se a determinado por secciones en donde la pendiente del terreno es mas pronunciada, dando como resultado

Luego de determinar las pendientes , se toma las mas predominantes ;en este caso todas las pendientes corresponden a una orografa de tipo 3

Segn la clasificacin de carretera podemos determinar la velocidad en la tabla101.01 CLASIFICACIN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACION CON LA VELOCIDAD DEL DISEO se a escogido la velocidad de 40 km/h.

VEHICULO DE DISEO :

C2: camin simple de 2 ejes

Alto: 4.10m

Ancho total: 2.6m

Largo total: 9.10m

Longitud entre ejes: 6.10m

Radio min. Rueda externa delantera: 12.80m

Radio min. Rueda interna trasera: 8.50m

5.2. PARAMETROS DE DISEO

ParmetrosMinNormalMaxSeleccionadaTabla

Velocidad de diseo 30km/h40km/h40km/h101.01

Pendiente7 %10%

Holgura mnima1m1m303.01

FAJA DE DOMINIO15m20m20m303.03

ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA10m10m303.04

ANCHO DE CALZADA6m6m304.01

ANCHO DE BERMAS0.5m0.5m304.02

TALUDES EN CORTE

(RELACION H:V)1:11:1304.10

INCLINACIONES MXIMAS DEL TALUD (V:H)

INTERIOR DE LA CUNETA1:21:31:3304.12

BOMBEOS DE CALZADA

5.3. SELECCIN Y FUNDAMENTOS DE PUNTOS DE CONTROL

Para unir los dos puntos se tiene que pasar obligatoriamente por el ro , pasar por una ladera en la parte ms angosta de las abras subir un cerro y llegar a una de las abras subir un cerro, por las siguientes razones:

En el ro la parte ms angosta nos indica que el terreno es ms estable.

En el ro la parte ms angosta, generar la construccin de un puente de menor longitud, lo que economizar el proyecto en cuanto a financiamiento. Este puente deber construirse perpendicular a la orilla para que genere menor longitud.

Para cruzar la lnea de cumbres, lo debemos hacer por la parte ms baja, llamada abra, en el plano existen 6 abras bien definidas, de las cuales escogeremos la ms baja y amplia, ya que nos ahorrar subir a la cima del cerro.

En lo posible se evitar pasar por las zonas ms escarpadas del terrenoEntre los puntos de control tenemos:Puntos de control Positivos:

Puntos de control positivos son aquellos que son favorables para la construccin de una carretera en nuestro plano tenemos los siguientes:

Puente

Ladera

Abra

Puntos de control Negativos:

Puntos de control negativos son aquellos que no son favorables para la construccin de una carretera en nuestro plano tenemos los siguientes:

Quebradas

Zonas anchas de rio

Zonas de pendientes altas

5.4. TRAZO DE LINEAS GRADIENTES Y DESCRIPCION DE RUTAS

Anlisis de pendiente: Sabemos que existe un desnivel entre el punto de partida y el punto de llegada de 134m , y de acuerdo a la configuracin del terreno, se aprecia claramente que es imposible realizar el trazo en forma directa, por lo que es necesario efectuar desarrollos de manera que ascendiendo por tramos permita ganar altura y con ello alcanzar el abra seleccionada.

A continuacin hacemos un anlisis de las posibles pendientes a utilizarse en el tramo de la carretera.

Pendiente Mximas : Para determinar la pendiente mxima se utiliza la tabla 403.01 (Pendientes Mximas) de la DG2001 ;determinando como pendiente mxima de 10%

Pendiente Mxima Permisible: se calcula de acudo la siguiente formula

tablas5.5. SELECCIN DE LA MEJOR RUTA.

Ver Planos Adjuntos.

METODOS DE LOS PESOS ABSOLUTOS

CARACTERISTICASRUTA MARRONRUTA MAGNETARUTA VERDE

VALORPESOVALORPESOVALORPESO

Longitud total (m)668426653.217727.83

Pendiente media %3.8623.9432.671

Pendiente maxima %5.515.515.51

Longitud de puentes25m1293272

Numero de alcantarillas631122

Numero de curvas de vueta14291153

111012

METODOS DE LOS PESOS RELATIVOS

CARACTERISTICASRUTA MARRONRUTA MAGNETARUTA VERDE

VALORPESOVALORPESOVALORPESO

Longitud total (m)66841.006653.217727.81.16

Pendiente media %3.861.443.941.472.671.00

Pendiente maxima %5.515.515.51

Longitud de puentes251291.16271,08

Numero de alcantarillas661122

Numero de curvas de vueta141.5691151.67

12.006.636.83

VI. RECOMENDACIONES Y CONCLUCIONES

CONCLUSIONES

Con el presente trabajo, se ha logrado disear una carretera de tercera clase que cumple con las especificaciones tcnicas reglamentarias en las D.G 2001 y segn lo designado por el profesor del curso. Se ha podido establecer en el plano topogrfico tres posibles rutas que unan las E .

La mejor ruta a escoger ser aquella que levando a cabo una evaluacin sobre la mejor ruta, considerando criterios como: menor distancia, menor longitud de puente, menor nmero de alcantarillas y otros criterios, Con el estudio de varias rutas, concluimos que la Ruta color magenta es la mejor.

RECOMENDACIONES

Los clculos deben realizarse con la mayor precisin posible, para no tener futuros errores difciles de corregir.

La longitud del tramo se determina por el nmero de compasadas, pasando por alto las distancias extras en algunas curvas de vuelta.

Las curvas de vuelta se deben ubicar, en lo posible, en las zonas ms planas para evitar un movimiento de tierra excesivo.

El nmero de cambios de pendiente debe ser la menor posible.

VII.ANEXOS

A.

B.PLANOS _1460608226.unknown

_1460608228.unknown

_1460608230.unknown

_1460608231.unknown

_1460608232.unknown

_1460608229.unknown

_1460608227.unknown

_1460608224.unknown

_1460608225.unknown

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