ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUILCAS
CONSIDERACIONES DE DISEO1.00: ESTUDIO DE TRFICO1.1
GENERALIDADESEl estudio de trfico est orientado a proporcionar la
informacin bsica para determinar los indicadores de trfico para
utilizar en la evaluacin ESAL del diseo.
Con la finalidad de determinar la cantidad de vehculos que
circulan por el Mejoramiento Vial de la Carretera San Jernimo
Quilcas tramo Carretera Central Av. Los Incas 2.74 km Distrito de
Quilcas, Provincia de Huancayo, Junn, se ha realizado un estudio de
trfico referencial de 4 das, a partir del 13 al 16 de mayo del
2011, la misma que se ejecuto en 04 estaciones, en el horario de 7
a.m. a 11 p.m. Las caractersticas principales de transito que se
relacionan con el diseo de pavimentos flexibles son el nmero de
pasadas de ejes y la importancia de las cargas. Las cargas ms
pesadas por eje que se esperan durante el periodo de diseo, son las
que definen los esfuerzos a los que van a estar sometidos dicho
pavimento.
Los valores de transito a obtener se clasifican as:
TPD: Transito promedio diario en ambas direcciones
TPD-C: Transito promedio diario de vehculos pesados en ambas
direcciones
Cargas por eje de los vehculos pesados.
El dato necesario para obtener el trnsito de diseo, consiste en
asumir tasas de crecimiento anual que relacionen factores de
proyeccin de acuerdo a la vida til del pavimento flexible, el cual
generalmente oscila entre 20 y 40 aos, siendo el recomendable de 20
aos.
Conforme a las recomendaciones del mtodo de la PCA, la relacin
entre el crecimiento de transito en funcin a la vida til es el
siguiente:
Tasas anuales de crecimiento con sus correspondientes
Factores de proyeccin
Tasas de crecimiento
Anual de transito,%Factores de proyeccin
20 aos40aos
1.001.101.20
1.501.201.30
2.001.201.50
2.501.301.60
3.001.301.80
3.501.402.00
4.001.502.20
4.501.602.40
5.001.602.70
5.501.702.90
6.001.803.20
Fuente: Gua para Diseo de Estructuras de Pavimentos,
AASHTO.1993
El TPD-C es un dato importante en el diseo de pavimentos, ya que
incluye buses y camiones con 6 ruedas o ms y excluye los vehculos
que tienen hasta 4 ruedas. Es conveniente para propsitos de diseo
calcular el nmero de vehculos pesados esperados durante el periodo
de diseo.
Regularmente se asume que las cargas y volmenes de transito se
distribuyen en partes iguales en las dos direcciones, pero esto no
es real en su totalidad, ya que puede suceder en casos especficos,
que la mayor parte de los camiones viaje a plena carga en una
direccin y retornen vacos en la otra.
Periodo de diseo:El periodo de diseo se considera como el
periodo de anlisis del trnsito, ya que es difcil hacer la prediccin
con suficiente aproximacin para un largo tiempo. Para un pavimento
flexible se considera adecuado tomar 20 aos como periodo de diseo;
por lo que el que se elija incide directamente en los espesores ya
que esto determina cuantos vehculos tendrn que circular sobre el
pavimento en el periodo determinado. El seleccionar el periodo de
diseo de un pavimento es funcin del tipo de carretera, nivel de
transito, anlisis econmico y el nivel de servicio.Tasa crecimiento
anual de transito:Para el diseo se asumir una tasa de crecimiento
de 4 % anual
1.2 ANALISIS DE TRFICO EN LA LOCALIDAD DE QUILCASEl trfico
actual que circula en la va en estudio fundamentalmente es ligero,
compuesta principalmente por automviles, camionetas rurales
(combis).y camiones de carga.
2.00: ESTUDIO TOPOGRAFICOALCANCE DE LOS SERVICIOS
Los trabajos de campo, estn basados en los trminos de referencia
para obras viales y coordinaciones efectuadas con la Gerencia de
Infraestructura de la Municipalidad Distrital de Quilcas y sobre
todo tomando en cuenta que estos trabajos deben proporcionar la
informacin necesaria para el desarrollo final de los diseos de las
diferentes obras a ejecutarse para la obras de pavimentacin y sus
diferentes componentes.
En los levantamientos ejecutados se han procurado obtener toda
la informacin y caractersticas necesarias para la ubicacin de las
obras a proyectarse.
El alcance de los servicios comprende los siguientes:
Levantamiento de Obras no LinealesEstos trabajos comprenden los
trabajos topogrficos necesarios para la ubicacin y caractersticas
de las reas para los diseos definitivos de los diferentes
componentes de la pavimentacin, el cual incluye las diversas obras
de arte, tales como; alcantarillas, cunetas, veredas, reductores de
velocidad, muros de contencin y otros que se indican en los planos
respectivos.
Levantamientos Planimtrico y Altimtrico de CallesEstos trabajos
se ejecutaron con la finalidad de desarrollar los diseos horizontal
y vertical de la franja de va y obras complementarias.
Este trabajo se ejecut con bastante detalle debido a las
variaciones de las ubicaciones de viviendas, calles transversales,
poste de alumbrado pblico, postes de telefnica, buzones de aguas
servidas, canales de evacuacin de aguas pluviales y otros.
METODOLOGIA DE TRABAJO
Antes de iniciar con los trabajos de campo, se efectu un
reconocimiento de la zona a fin de poder ubicar los puntos de
control; BMs relativos.
Los trabajos de levantamientos topogrficos se iniciaron con la
ubicacin de un punto oficial de Control Vertical y Horizontal
relativo.
As mismo se ha determinado las coordenadas UTM de diferentes
puntos de control a lo largo de la va, las cuales se muestran en el
plano respectivoPara los trabajos de levantamiento topogrfico de
las obras no lineales y calles se sigui el siguiente procedimiento:
Se ejecut una poligonal con medida directa, utilizndose para ello
teodolito electrnico con colector interno de informacin. Se
implantaron BMs relativos a lo largo de la va, los mismos que se
ubicaron en zonas fijas de construccin; veredas o fachadas de casa
de material noble. Se levantaron en campo todos los detalles
planimtricos y altimtricos, tales como las estructuras existentes,
manzaneos de calles transversales, postes de alumbrado pblico,
postes de telefona, canales de evacuacin de aguas pluviales y otros
detalles que permiten definir las secciones transversales de la va.
La informacin almacenada del campo en la Estacin Total se ha bajado
mediante el programa de Leica Surveyoffice la que convierte la
informacin codificada al Programa de AUTOCAD en informacin para
planos: el Nmero de punto, los valores de coordenadas X (este), Y
(norte), Z (cota) y Desc (descripcin cdigo de punto) y con el
empleo de un programa especfico para el tratamiento de modelos
digitales de terreno (MDT) SOFTDESK CIVIL / SURVEY, el que trabaja
como subrutina de AUTOCAD, se procedi al ploteo de puntos, luego se
dibujaron los detalles uniendo los puntos codificados, se procedi a
la generacin de curvas de nivel. Los trabajos se han ejecutado con
los siguientes lmites de precisin:
LIMITES DE PRECISION Ubicacin e Implantacin de Hitos
Control
DescripcinPrimer OrdenPoligonales Secundarias
Lmite de error Azimutal
Mximo error en la medicin de distancia
Cierre despus del ajuste Azimutal
Criterio de clculo y compensacin1 (N)
1:100,000
1:50,000
MC5 (N)
1:50,000
1:20,000
MC
MC = Mnimos cuadrados
N = Nmero de Vrtices
Nivelacin Geomtrica
DescripcinNivelacin Diferencial
Segundo Orden
Tolerancia
Mxima diferencia entre nivelacin y contranivelacin x 1 km
Mxima extensin de visada
Equipo accesorios utilizados
Apoyo de mira
Distancia mxima entre BM de control en la obra6 mm (N)
6 mm
45 m
Mira metlica
Bases o puntos fijos
500 m
N = Distancia en Km.
Levantamiento Topogrfico de Obras Lineales
DescripcinEscala
1:5001:1000
Puntos por ha (en media) y todos los detalles planimtricos
compatibles con la escala
Cuadriculado (o espacio entre secciones)
Tolerancia planimtrica
Tolerancia altimtrica en Puntos Acotados50
10 m
0,2 m
(5 cm36
20 m
0,3 m
(10 cm
Levantamiento Topogrfico de Obras No Lineales
DescripcinEscala
1:2001:500
Puntos por ha (en media) y todos los detalles planimtricos
compatibles con la escala
Cuadriculado (o espacio entre secciones)
Tolerancia planimtrica
Tolerancia altimtrica en Puntos Cotados200
5 m
0,1 m
(2 cm50
10 m
0,2 m
(5 cm
Levantamiento Topogrfico de Calles
DescripcinEscala
1:10001:2000
Puntos por ha (en media) y todos los detalles planimtricos
compatibles con la escala
Cuadriculado (o espacio entre secciones)
Tolerancia planimtrica
Tolerancia altimtrica en Puntos Cotados36
20 m
0,3 m
(10 cm16
40 m
1 m
(20 cm
CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS
Los equipos usados para este levantamiento topogrfico fueron los
siguientes:
Equipo
Precisin
Teodolito electrnico TOP CON
3 (1mgon)( 25 mm + 2 ppm
GPS 12XL del tipo navegador
VISTAS DEL RECORRIDO DE LA VA
3.00: Canteras de Material de Prstamo, Agregados y
AguaConsiderando que en el presente proyecto se ha de emplear
material de prstamo para la ejecucin de la base y sub base del
pavimento, agregados para la preparacin de mezclas de concreto y
agua, se ha previsto el suministro de dichos materiales de lugares
o de procedencia cercana a la localidad.Canteras de material de
prstamo:
La localizacin de la cantera que servirn para la extraccin de
materiales para la base y sub base se encuentra ubicada a 2350
metros del punto inicial de la va en el paraje denominado
Mayupampa.
Canteras de agregado:
Agregado fino y Agregado grueso, provienen de la chancadora del
Gobierno Regional de Junn a 2200 metros del punto inicial de la
obra, a 150 metros de la cantera de base y sub baseCanteras de
agua:
La fuente de agua que se piensa emplear se ubica en el rio Anya
a 100 metros del punto final de la va.4.00: DISEO GEOMETRICO
TRAZO Y DISEO VIALCARACTERISTICAS TCNICAS DE LA VIA
El presente capitulo se desarrolla en base al Manual de Diseo
Geomtrico de Vas Urbanas de la empresa VCHI S.A.- Para el Diseo de
Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Transito elaborado por
el Ministerio de Transportes y Comunicaciones.
As mismo se considera los estudios de campo efectuados para el
desarrollo del presente proyecto, los mismos que se adecuan a las
normas establecidas. En los casos en que la condicin de terreno no
permita se adoptara valores mnimos absolutos.
Clasificacin segn el servicio
Local (2 carriles)
Longitud
2,744m
Ancho de carril
3.50 mAncho de calzada
7.00 m (doble va)Cunetas triangulares de 0.35x0.75 m
5,228 m
Espesor de pavimento flexible
0.05 m
Espesor de sub base
25 cm
Espesor de base
20 cm.
Velocidad directriz de diseo
50 km/hora
Pendiente mnima
0.50%
Pendiente mxima excepcional
7.69%
Bombeo
2%
Peralte
2%
Sealizacin horizontal
segn normas
Sealizacin vertical
segn normas
DISEO GEOMETRICO EN PLANTA Y PERFIL
Vehculo de Diseo
De acuerdo al Reglamento Nacional de Vehculos, existen vehculos
automotores del tipo mayores y menores; de los cuales se debe tener
en consideracin los vehculos de tipo mayor, es decir; furgonetas,
automviles, station wagon, camioneta pick up, camioneta rural,
mnibus, camin, tracto camin.
De los vehculos indicados y de acuerdo al conteo de trfico se ha
observado que el mayor trfico de vehculos es del tipo; automviles y
station wagon, los mismos que se originan debido al transporte
urbano de pasajeros.
Por lo indicado se ha optado como trafico principal el
determinado por el tipo de vehculos ligeros; automviles y station
wagon y se considerara un adicional o porcentaje de trnsito de
vehculos pesados equivalente al 10%.
Distancia de Visibilidad de ParadaEs la distancia que recorre un
vehculo desde el momento en el que logra observar una situacin de
riesgo hasta que el conductor logra detenerlo. Para el clculo de
esta distancia se debe entender que existen dos momentos claramente
diferenciados en el proceso de detener el vehculo:El tiempo de
percepcin reaccin:
Es un intervalo de tiempo que requiere el ser humano para
comprender, analizar, decidir y reaccionar accionando el freno, se
mide desde la observacin de la situacin. Si bien no existen
estudios registrados en nuestro medio al respecto que permitan
definir este tiempo, se asumir el valor de 2.5 segundos que es
recomendado por la AASHTO y que corresponde al tiempo del 90avo
percentil del tiempo empleado por los conductores sometidos a sus
estudios. Debe comentarse que existen algunas opiniones de reducir
este valor al tratase de vas urbanas pues los conductores suelen
tener mayor concentracin en este caso que en carreteras, sin
embargo al no existir los sustentos necesarios no se recomienda
emplear cifras menores a la sealada. Por las ecuaciones de
velocidad tenemos que el tiempo de percepcin-reaccin demanda una
distancia recorrida, es as que tenemos la siguiente ecuacin:
Empleando las unidades de medida comunes tenemos lo
siguiente:
Finalmente la expresin a utilizar ser:
Donde:
Vo : velocidad de diseo en km/h.
Dpr: distancia recorrida en metros
El tiempo neto de frenado:
Es el tiempo que tarda el vehculo en pasar desde la velocidad de
circulacin (considerar la velocidad de diseo) hasta la velocidad
cero. Este tiempo se maneja a travs de la distancia recorrida por
el vehculo, su valor se calcula por las condiciones del movimiento
uniformemente acelerado, y por la conocida relacin de F = m a.
Obtenindose lo siguiente:
Aplicando equilibrio entre las fuerzas inerciales y las de
friccin se llega a:
Empleando las unidades de medida comunes tenemos lo
siguiente:
Donde:
Vo: velocidad de diseo en km/h
f : es el factor de friccin
df: distancia en metrosValores del Coeficiente de Friccin
Longitudinal segn la velocidad de circulacin
V (km/hora) 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
f
0.4 0.38 0.35 0.33 0.31 0.3 0.3 0.29 0.28 0.28Fuente: A Policy
on Geometric Design of Highways and Streets ASSHTO 1994
Finalmente diremos que la Distancia de Visibilidad de Parada est
dada por la suma de las ecuaciones indicadas:
Dp = 0.694(v0) + v0^2/254(f)
Donde:
Vo: Velocidad de diseo (km/h)
Dp: Distancia de parada (m)
F: Coeficiente de friccinInfluencia de la Pendiente:
Para el caso de tramos en pendiente, resulta fcil de entender
que la distancia de parada se ver influenciada segn la gradiente
del terreno, en efecto, para el caso de pendientes positivas
(tramos ascendentes) a la fuerza de friccin se suma la fuerza de la
gravedad para detener el vehculo, resultando que la distancia de
frenado ser menor; para el caso de pendientes negativas (tramos en
bajada) la fuerza de gravedad se suma a las fuerzas de inercia para
finalmente exigir una mayor distancia de frenado. Esta influencia
se manifiesta para fines de clculo a travs de la suma de la
pendiente y del coeficiente de friccin. En el caso del primer
trmino de la expresin (3), el cual se obtiene por el tiempo de
percepcin - reaccin, para fines de diseo se mantiene invariable
pues se asume que, an cuando en bajadas se afina ms la concentracin
del conductor, el tiempo de percepcin reaccin ser de 2.50 seg. Es
as que finalmente la expresin queda ampliada de la siguiente
manera:Dp = 0.694(v0) + v0^2/254(f + p)
Donde:
Dp: Distancia de parada (m)
Vo: Velocidad de diseo (km/h)
f : Coeficiente de friccin
p: pendiente (%/100) con su signoAlineamiento
HorizontalGeneralidades
El trazado de una va urbana contiene usualmente alineamientos
rectos, los cuales ofrecen ventajas de orientacin, entre otras.
Usualmente la longitud de los alineamientos rectos est condicionada
por las caractersticas del derecho de va.
El alineamiento horizontal deber permitir la operacin
ininterrumpida de los vehculos tratando de conservar la misma
velocidad directriz en la mayor longitud de va que sea posible.
Generalmente, el relieve del terreno es el elemento de control
del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad
directriz.
La definicin del trazado en planta se referir a un eje, que
define un punto en cada seccin transversal.
Consideraciones de Diseo
Para el alineamiento horizontal se ha tomado en cuenta la
configuracin del terreno, adaptndose a la superficie natural
tratando de minimizar las compuestas que sigan lo ms ajustadamente
posible a los contornos topogrficos.
La metodologa utilizada ha sido determinar en el terreno la
ubicacin de los P.I.s. de acuerdo a los procedimientos normalmente
empleados para este fin, en los que se toma en cuenta las
progresivas del P.T., P.C., y la longitud de la tangente de las
curvas.
Tomando en consideracin las distancias, los ngulos de deflexin y
el sentido de las curvas, se ha calculado las coordenadas de cada
uno de los vrtices de la poligonal definitiva.
El tramo en estudio tiene por finalidad dejar en buen estado de
transitabilidad dicha va, para lo cual se tom las siguientes
consideraciones en el estudio:
Ensanchamiento de curvas cerradas en el camino.
Trazo de la subrasante adecuada, segn la topografa del
terreno.
Construccin de las obras de arte como son; cunetas,
alcantarillas y badenes que le darn una mejor transitabilidad al
camino.
Longitud mnima de curva: 3V (dos carriles), donde V = velocidad
de diseo (kph)
En el caso de desarrollos, ser probablemente necesario reducir
la velocidad directriz con una variacin mxima de 20 kph.
Tramos en Tangente
Vd = velocidad de diseo
= 30 kph
Longitud mnima
= 20 m (vas locales)
Longitud mnima para trazado en S
= 30 m
Longitud mnima para el resto de casos
= 60 m
Longitud mxima
= 360 mCurvas Circulares
Los radios mnimos que se usaran en la va, en estudio, sern
funcin de la velocidad directriz y del peralte. As mismo se tomara
en cuenta la disminucin de la velocidad directriz para los casos de
desarrollo hasta 30 kph (en el presente estudio).
Para:
Vd = 30 kph
peralte mximo = 6%
radio mnimo = 15 m.
Transicin de PeralteLa variacin de peralte requiere una longitud
mnima, de forma que no se supere un determinado valor mximo de la
inclinacin que cualquier borde de la calzada tenga con relacin a la
del eje del giro del peralte.
Vd = 30 kph
peralte inicial = 6%
peralte final = -6%Longitud = 48 m
SobreanchoLas secciones en curva horizontal, debern ser
provistas del sobreancho necesario para compensar el mayor espacio
requerido por lo vehculos. El sobreancho se distribuye en el lado
interno de la curva.
Para: Vd = 30 kphRadio = 70 m.
S = 0.50 m.
Radio = 80 m.
S = 0.45 m.Radio = 35 m.
S = 1.40 m.Queda indicado que factores no contemplados en la
norma, tales como propiedades de terceros, terrenos de cultivo y
otros, algunas veces, no permiten adecuar ntegramente la norma en
lo que respecta el diseo geomtrico. Por consiguiente es necesario
considerar un determinado margen de excepcionalidad en cuanto a los
valores mnimos que se establecen.
Alineamiento Vertical
Generalidades
El perfil longitudinal esta formado por la rasante constituida
por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parablicos,
a los cuales dichas rectas son tangentes.
A efectos de definir el perfil longitudinal se consideraran
prioritarias las caractersticas funcionales de seguridad y
comodidad, que se deriven de la visibilidad disponible, de la
deseable ausencia de perdidas de trazado y de una variacin continua
y gradual de parmetros.
Consideraciones de Diseo
Posicin del perfil respecto a la planta en carreteras de calzada
nica.- El eje que define el perfil, coincidir con el eje fsico de
la calzada (marca vial de separacin de sentidos de circulacin).
La rasante con relacin a la orografa en terrenos ondulados.- En
terreno ondulado, por razones de economa, la rasante seguir las
inflexiones del terreno, sin perder de vista las limitaciones
impuestas por la esttica, visibilidad y seguridad.
Curvas Verticales
La longitud de la curva vertical cumplir la condicin de L >
V
Donde:
L = longitud de la curva en m. > 30 y 40 (para el presente
proyecto)
V = velocidad directriz (kph)= 30 y 40
Pendiente
Pendientes mnimas.- En los tramos en corte generalmente se
evitara el empleo de pendientes menores de 0.50%. Podr hacerse uso
de rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes
puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el
drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%.
Pendientes mximas.- Se ha de considerar deseable los lmites
mximos que establece el Manual de Diseo CPBVT y que para el
presente caso es de 8% para una velocidad directriz de 30 a 40 kph.
Longitud en Pendiente
Es necesario considerar una longitud crtica en pendientes, es
decir, la combinacin de magnitud y longitud de pendiente que causa
un descenso en la velocidad de operacin de un vehculo que va a una
determinada velocidad. Se establece como valor critico aquella
distancia y magnitud de pendiente que produce descensos superiores
a 25 kph.
En el presente proyecto se considera como distancias crticas los
siguientes:
Vd = 30 kph
S = 10%
Distancia = 240 m.Coordinacin entre Alineamiento Horizontal y
VerticalDiseo Espacial de la VaLa visin que el conductor tiene de
la plataforma de la carretera, as como de su enmarcamiento en el
paisaje, le produce una serie de impresiones. Si estas son poco
claras o desvan su atencin, la conduccin se hace tensa, errtica o
distrada, con lo que las posibilidades de accidentes aumentan.
Elementos de alineamiento espacial
Los elementos de alineamiento espacial son los del trazado en
planta y elevacin, cuando ellos se superponen y unen a las
caractersticas transversales de la va se construyen una visin
tridimensional de la misma.
Imagen en perspectiva y gua ptica
La principal imagen que tiene el conductor ante si es la
plataforma. Esta imagen es, evidentemente, una perspectiva que
tiene como punto de vista el de los ojos de dicho conductor.
Elementos de la Planta
a) Tangente
Tangentes largas son montonas y por lo tanto cansadoras. Adems,
inducen aumentos de velocidad y facilitan el encandilamiento. Por
lo tanto, ellas deben evitarse y en cualquier caso limitarse segn
lo normado. Sin embargo, las tangentes pueden acomodarse
eventualmente a topografas especficas y servir a la simplificacin
de ciertos trazados en zonas complicadas para el conductor.
b) Curvas Horizontales
A las curvas amplias tambin deben limitrseles sus desarrollos,
alternndose distintos elementos en planta con el fin de evitar la
monotona.
Tangentes de desarrollo breve entre dos curvas del mismo sentido
producen un efecto esttico indeseable y ofrecen una perspectiva
equivoca al conductor.
c) Secuencia de Elementos en Planta
En un trazado donde la topografa obliga a la utilizacin de
curvas de radio reducido es normal y admisible encontrar radios
mnimos. En cambio all donde las alineaciones en planta sean amplias
y por lo tanto inductoras de velocidades de operacin que pueden
exceder a las de diseo, el intercalamiento de un radio mnimo es
peligroso.
Elementos del Perfil
a) Tangente
Tangentes cortas, entre dos curvas cncavas o entre dos curvas
convexas dan sensacin de ambigedad y no deben ser utilizadas. Deben
ser reemplazadas por curvas verticales nicas y amplias.
b) Curvas Verticales CncavasEste elemento favorece el guiado
ptico. Sin embargo, deben evitarse valores reducidos entre tramos
largos de pendiente constante, ya sea con trazados en planta rectos
o curvos, puesto que estas configuraciones, vistas desde lejos,
presentan una discontinuidad evidente.
c) Curvas Verticales ConvexasEn las curvas convexas que enlazan
pendientes del mismo sentido, se deben evitar los parmetros
reducidos, puesto que ellas dan la sensacin de quiebre.
d) Secuencia de Elementos en el PerfilEn la secuencia de
elementos en el perfil longitudinal, que depende principalmente de
la topografa, se debe considerar:
En parajes con ondulaciones acentuadas, deben preferirse
parmetros convexos mayores que los cncavos, para mejorar la
visibilidad en las zonas de relieve abrupto. En parajes planos, o
con poca diferencia de cotas, son los parmetros cncavos los que
deben ser mayores que los convexos, para aprovechar al mximo la
buena visibilidad que aquellos confieren. Deben evitarse la sucesin
rpida de curvas convexas y cncavas en paisajes con visibilidad.
Superposicin de Planta y Perfil
a) Relacin entre los Elementos de Diseo en Planta y PerfilDebe
tenerse presente que los radios de las curvas en planta y de los de
las curvas verticales cncavas que se superpongan deben estar
relacionados entre si.
b) Relacin entre los Puntos de Inflexin en Planta y PerfilEn
general, los puntos de inflexin en planta y perfil deben
aproximadamente coincidir y ser iguales en cantidad a lo largo de
un tramo.
c) Combinaciones IndeseablesNo debe proyectarse curvas
horizontales de radio mnimo, en correspondencia o prximas al punto
mas bajo de una curva vertical cncava que enlace rasantes de
pronunciadas pendientes descendentes, puesto que el incremento de
velocidad que dichas rasantes generan produce los accidentes.
d) Perdidas de TrazadoSe entiende por perdida de trazado la
desaparicin de la plataforma a la vista del conductor y su
reaparicin a una distancia que no es lo suficientemente grande como
para hacer desaparecer el efecto psicolgico adverso que tal
situacin produce. Este efecto psicolgico es de incertidumbre y ha
sido comprobado exhaustivamente en la prctica.
Intersecciones y Estructuras
Las intersecciones deben estar situadas en zonas de amplia
visibilidad. Curvas verticales cncavas son especialmente indicadas
para esto.
Si esto no es posible para las dos vas que se crucen o empalman,
por lo menos debe serlo para la de mayor importancia.
Por otra parte, las obras de arte deben incorporarse al trazado
de una manera fluida y natural, as como este debe ser compatible
con la geometra del accidente topogrfico que obliga la construccin
de la estructura.
Efectos del Entorno de la Va en el Diseo Espacial
La forma y escala del espacio ambiental por el que discurre una
va tienen influencia definida sobre los conductores.
Durante el da, todos los elementos laterales que ayuden al
guiado ptico, tales como plantaciones, muros, barreras, poste-gua,
etc., son favorables si ellos estn a una distancia suficiente de la
corona.
De noche, el espacio ambiental se reduce a lo que las luces, del
auto o de la va. Entonces, un guiado ptico es aun ms necesario.
Las intersecciones son reas comunes a dos o ms vas que se cruzan
al mismo nivel y en las que se incluyen las calzadas que pueden
utilizar los vehculos para el desarrollo de todos los movimientos
posibles.
Las intersecciones son elementos de discontinuidad en cualquier
red vial, por lo que representan situaciones crticas que hay que
tratar especficamente, ya que las maniobras de convergencia,
divergencia o cruce no son usuales en la mayor parte de los
recorridos.
Tanto en las intersecciones como en las vas, pero con mayor razn
en las intersecciones, se trata de obtener condiciones ptimas de
seguridad y capacidad, dentro de posibilidades fsicas y econmicas
limitadas.
Caractersticas de Diseo
Las principales caractersticas con las que se debe dotar a las
intersecciones son las siguientes:
1. Preferencia a los Movimientos ms importantes. Los movimientos
o flujos ms importantes deben tener preferencia sobre los
secundarios. Esto amerita concentrarse en dotar a las vas
secundarias de los elementos de control de trnsito necesarios para
que sea fcil la distincin de la jerarqua de las vas. De suceder
muchos conflictos por los giros que se suceden en la interseccin,
puede resultar conveniente suprimir los de menos importancia.2.
Reduccin de las reas abiertas. Contrariamente a lo que se pudiera
pensar las grandes reas pavimentadas en vez de mejorar las
condiciones del flujo pueden resultar contraproducentes pues son
motivo de confusin tanto para peatones como para conductores.
Esta situacin se vuelve riesgosa para la circulacin y reduce
considerablemente la capacidad de las vas.3. Perpendicularidad de
las trayectorias cuando se corta. Si las ramas de la interseccin no
se intersectan en ngulos perpendiculares, sern ms propensas a
accidentes de trnsito; para evitarlos, los conductores deben
reducir la velocidad de circulacin con la consiguiente prdida de
capacidad vial. De ser posible contar con el espacio suficiente,
estas intersecciones deben remodelarse en busca de ngulos de
encuentro prximos a 90, pues as la geometra es ms favorable para la
visibilidad. En el caso de intersecciones semaforizadas, la
perpendicularidad deja de ser tan decisiva siempre que la
visibilidad de los conductores a las caras de los semforos sea
adecuada y no los confunda.
4. Separacin de los puntos de conflicto. Cuando se han
identificado puntos de conflicto en una interseccin, la mejor forma
de aliviarlos es tratando de separar los flujos mediante la
canalizacin de los movimientos, si existe espacio disponible
resultar muy adecuado que los puntos de conflicto se alejen lo ms
posible. Cuando la interseccin est semaforizada, si los tiempos de
verde y rojo diferencian la oportunidad de realizar los movimientos
que antes eran conflictivos, entonces conviene que esos se
aproximen fsicamente en beneficio de otorgar mejor circulacin a los
flujos principales.
5. Control de la velocidad. En general, la velocidad de
aproximacin a una interseccin debe ser reducida, el Reglamento de
Trnsito seala que para intersecciones no semaforizadas, el
conductor debe reducir la velocidad hasta 30km/h. Luego de
identificar el flujo principal y preferente de una interseccin no
semaforizada, se debe analizar la circulacin de la va secundaria y
evaluar si el comportamiento de los vehculos al llegar a la
interseccin es el adecuado, de no ser as y existir muchos
accidentes de trnsito, la interseccin puede dotarse de gibas, las
cuales debern estar adecuadamente diseadas. Como regla general
ellas se debern ubicar en la va secundaria y permitir que entre la
giba y el borde de la pista principal se pueda estacionar el
vehculo de diseo.
6. Visibilidad. La velocidad de los vehculos que acceden a la
interseccin debe limitarse en funcin de la visibilidad, incluso
llegando a la detencin total. Entre el punto en que un conductor
pueda ver a otro vehculo con preferencia de paso y el punto de
conflicto, debe existir como mnimo la distancia de visibilidad de
parada. Es importante que el anlisis de la visibilidad determine
una franja limpia de obstculos que se deber respetar, no
permitindose la colocacin de avisos publicitarios, cabinas
telefnicas, rboles, puestos de revistas u otros que pongan en
riesgo la seguridad de conductores ni peatones.
7. Previsin. En general, las canalizaciones exigen superficies
amplias en las intersecciones. Esta circunstancia debe tenerse en
cuenta al autorizar construcciones o instalaciones al margen de la
va, pues una interseccin puede en el futuro requerir ms rea de la
existente.
8. Sencillez y Claridad. La presencia de muchos elementos o
abundante sealizacin, puede complicar la operacin de la
interseccin, pues el tiempo que demora el conductor en entender los
derechos de paso o donde realizar sus maniobras de giro pueden
requerir aminorar la velocidad al extremo de detener los
vehculos.Diseo en Seccin TransversalEl diseo de la seccin
transversal implica a su vez el diseo de diversos elementos en un
proceso que se encuentra notablemente influido por condiciones de
la demanda; por la capacidad vial que es factible ofrecer; por
estipulaciones de ndole reglamentaria (Reglamento Nacional de
Edificaciones, Ordenanzas Municipales, etc.) y por limitaciones en
el derecho de va, entre otras.
El diseo optar por esquemas que satisfaciendo las estipulaciones
del presente manual, as como las necesidades del habitante del
lugar y del peatn, brinden comodidad, seguridad y funcionalidad
adecuadas a los conductores.
Los elementos de la seccin transversal considerados en el
presente manual son: Nmero de carriles / ancho de las calzadas;
Ancho de los carriles;
Bombeo y Peralte (Pendiente Transversal);
Bermas laterales;
Sardineles; y
Distancias laterales y verticales libres en las vas;
Secciones transversales tpicas
NMERO DE CARRILES
Ancho de las Calzadas
Esta caracterstica est directamente relacionada con la
clasificacin funcional de la va; tambin con la capacidad
operacional necesaria para atender a la demanda vehicular; y, con
el sentido de la circulacin. La decisin que el proyectista tome al
respecto depender por tanto de estos factores as como tambin de las
restricciones que pudieran existir al derecho de va.
La determinacin del nmero de carriles y consecuentemente del
ancho de la calzada, en un principio, se define en los estudios de
planificacin de la red vial y de transporte urbano. Considerando
que la va en proyecto, ser destinado como va de acceso principal
hacia la capital del distrito y la zona de expansin urbana del
distrito de Quilcas se considera un ancho de calzada de 7.00 m (02
carriles).
Ancho de carrilesEl ancho recomendable para los carriles de una
va depender principalmente de la clasificacin de la misma y de la
velocidad de diseo adoptada, sin embargo no siempre ser posible que
los diseos se efecten segn las condiciones ideales. El proyectista
podr justificar el empleo de valores excepcionales atendiendo
aspectos sociales, econmicos, fsicos, geogrficos e inclusive
institucionales. Dependiendo de la velocidad de diseo y de la
clasificacin vial, el ancho de los carriles, en tramos rectos.En el
presente proyecto, donde se considera una velocidad de diseo de 30
kph el ancho mnimo de carril optado es de 3.00 m y para los dos
carriles juntos es de 7.00 m.
Bermas
Las bermas son un elemento importante de la seccin transversal.
Adems de contribuir a la resistencia estructural del pavimento de
la calzada en su borde, mejoran las condiciones de funcionamiento
del trafico de la calzada y su seguridad; para ello, las bermas
pueden desempear, por separado o conjuntamente, varias funciones
que determinan su ancho mnimo y otras caractersticas, tales como;
detencin ocasional de vehculos, zona de seguridad, circulacin de
vehculos lentos, circulacin de emergencia y circulacin de animales
que no entorpezcan el desplazamiento de las unidades moviles.
En el presente proyecto se considera ancho de berma de 2.40 m,
los mismos que actuaran como zonas de acceso de pasajeros hacia los
vehculos, cuyas ubicaciones y longitudes se determinan en planta
del la va. Adicionalmente estas bermas actuaran como zonas de
estacionamiento de emergencia.
Bombeos
El drenaje de un pavimento depende tanto de la pendiente
transversal o bombeo, como de su pendiente longitudinal. En
rasantes a nivel o casi a nivel, tales como los que se encuentran
en trazos en las planicies de la costa, as como en las curvas
verticales cncavas, el agua que cae sobre el pavimento se esparce
en ngulo recto con respecto al eje central del camino, hacia los
taludes y cunetas. Cuando exista una gradiente longitudinal, el
agua fluir diagonalmente hacia el lado exterior del pavimento,
siguiendo la gradiente negativa. Si la pendiente fuera pronunciada
y no tuviera bombeo, el agua permanecer sobre el pavimento una
distancia considerable antes de salir hacia las bermas.
En el presente proyecto se esta considerando un bombeo
transversal de 2%.
Peralte
El valor del peralte, bajo el criterio de seguridad ante el
deslizamiento, est dado por la expresin
Donde:
P:Peralte mximo asociado a V
V: Velocidad directriz o de diseo (Kph)
R:Radio mnimo absoluto (m)
F:Coeficiente de friccin lateral mximo asociado a V
Normalmente resultan justificados radios superiores al mnimo,
con peraltes inferiores al mximo, que resultan ms cmodos tanto para
los vehculos lentos (disminuyendo la incidencia de f negativos)
como para vehculos rpidos (que necesitan menores f). Si se eligen
radios mayores que el mnimo, habr que elegir el peralte en forma
tal que la circulacin sea cmoda tanto para los vehculos lentos como
para los rpidos.
Peralte mnimo:4 %
Peralte mximo absoluto:8 %
Peralte mximo normal:6 %
Cunetas
Cuando no se requiera drenaje profundo, los distintos elementos
de las cunetas deben combinarse adecuadamente para resolver los
problemas hidrulicos y de mecnica de suelos que las motivan, a la
vez que para lograr una seccin transversal de la va tenga costo
mnimo.
Los elementos constitutivos de una cuneta son su talud interior
y su fondo, ya incluidos en la plataforma de subrasante, y su talud
exterior. Este ltimo, por lo general, se confunde con el del corte,
pero se limita, con el propsito de completar la definicin de la
cuneta, a una altura que resulta de proyectar horizontalmente el
borde exterior de la corona sobre dicho talud.
(a) Talud Interior de Cunetas
El talud o pared interior de la cuneta se inicia en el punto
extremo de la corona del pavimento y se desarrolla, bajando con una
cierta inclinacin, hasta llegar a la profundidad que corresponda a
las circunstancias del proyecto en tramo estudiado.
Como estos valores son distintos de las inclinaciones de los
taludes de terrapln, se requerirn transiciones de uno u otro cuando
la va pase de corte a terrapln y viceversa.
El proyectista, sin embargo, deber juzgar, en aquellos tramos en
los que por razones altimtricas se produzcan muchos de estos
cambios, la conveniencia de mantener la inclinacin del talud
interior de la cuneta en zonas de terrapln, si stos son de poca
altura. Esto con el fin de evitar los efectos antiestticos de una
sucesin de alabeos.
(b) Profundidad de la Cuneta.
La profundidad o altura interior de la cuneta se mide,
verticalmente, desde el extremo de la plataforma hasta el punto ms
bajo de su fondo.
(c) El Fondo de la Cuneta
El fondo de la cuneta, transversalmente, ser horizontal si se
considera una seccin trapezoidal.
Ancho de cuneta
0.75 m.
Profundidad cuneta
0.35 m. (zona lluviosa)Verificacin dimensionamiento de
cunetas.
Las cunetas tienen como dimensiones interiores, un ancho de 75
cm. y una profundidad de 0.35 m. y asumimos un tirante de 15 cm.
Teniendo una seguridad en el reboce de 0.05 m.
Para calcular los caudales mximos utilizaremos la frmula de
Manning, en unidades mtricas es la siguiente:
CALCULO DEL CUNETA DE DRENAJE
Ancho de aporte4.70m
Qc =0.165m3/s
L =350(crtico)
Cs =3275.64
Ci =3266.76
S =0.0254m/m
b =0.75m
h =0.30m
a =0.6
z1 =1
z2 =1
BL = Borde Libre0.05m
H = h +BL0.35m
Area mojada: A
Perimetro mojado: P
Radio Hidraulico: R
Formula a utilizar : Manning
Donde:
V =Velocidad media (m/seg)
n =Coeficiente de rugosidad de Manning
R =Radio Medio Hidrulico
S =Pendiente de la Cuneta, se toma la minima de todo el
tramo.
Ademas: Q= V x A
Reemplazando (2) en (1) se tiene:
0.375
0.375
0.05
0.35
0.30
coeficiente de rugosidad: n =0.013
Area mojada: A =0.09m2
Permetro mojado: Pm =0.849
Radio hidrulico: R =0.106
Velocidad: V =1.833
Y =0.258
Yasumido =0.30
Dimensiones dentro del parmetro del manual para el Diseo de
Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Transito
5.00: DISEO DE PAVIMENTOSCON SUPERFICIE DE RODADURA PAVIMENTADA
Se construir pavimento flexible 2+740 Km, se realizara con una capa
sub base de 0.25 m de espesor y otra capa de 0.20 m donde se
empleara material seleccionado y esparcido por una Motoniveladora,
para luego ser pasado por un compactador (Rodillo Vibratorio),
sobre el cual se colocara una capa de asfalto de 5 cm.
En el presente proyecto se considera la ejecucin de un pavimento
flexible, una carpeta asfltica, sobre dos capas (base y sub base).
Para cuyo diseo se tendr en cuenta el mtodo
siguiente.CONSIDERACIONES PARA EL TRATAMIENTO DE LA BASE Y
SUB-BASE.
Conforme a los resultados a los resultados del anlisis de suelo
es necesario ejecutar un tratamiento de estabilizacin de la
Subrasante de la va, para completar toda la estructura de pavimento
correspondiente a la base, sub-base y superficie de rodadura.
Este tratamiento ha sido sealado anteriormente y que consiste en
que luego de llegado hasta el nivel de Sub-rasante, se deber
escarificar dicho nivel a una profundidad que no sea menor a 7.5
cm. y a partir de dicho nivel previo mezclado con un material
adecuado (similar a la base) se deber mezclar y batir hasta obtener
un valor de compactacin superior a los 90%
Esta operacin se deber ejecutar en toda la superficie de la
calzada y en toda su longitud de la va la cul deber ser
cuidadosamente inspeccionada.
BASE:
En este tipo de diseos de pavimento flexibles, las capas de base
y sub-base, tienen la principal funcin de contribuir, mucho a la
capacidad de soportar cargas del pavimento. La base debe tener la
suficiente resistencia para recibir la carga de la superficie de
arriba de ella y transmitirla, a un nivel de esfuerzo adecuado, a
la capa siguiente, que vendra a ser la sub-base.
En nuestro diseo utilizaremos una base del tipo granular,
compuesto de grava triturada y mezcla natural de agregado y suelo,
que presente una gran estabilidad funcin principal de la friccin
interna y cohesin de los materiales a utilizar.
Una alta friccin interna se consigue con agregados bien
graduados de forma irregular y con una pequea cantidad de finos
limos arenosos.
El tamao mximo del agregado para cada capa no deber exceder un
medio del espesor de la capa compactada.
Los requisitos principales para obtener una base granular bien
estacable es de acuerdo a los siguientes cuadros.
CARACTERISTICAS GRANULOMETRICAS PARA EL DISEO DE LA BASE
El material que lo conforma debe ajustarse a requisitos dados en
las especificaciones de la AASHO-M-147 para que pueda existir una
buena dosificacin y caracterstica de la base y a los datos
indicados en la siguiente tabla:
DE ACUERDO AL TRAFICO Y TIPO VEHICULO
Debemos de tener en cuenta que la granulometria del material
propuesto se obtendr de las canteras que se sealan en el
correspondiente capitulo y en l determinaremos el uso y la forma de
aplicacin.
13.- SUB BASE
La capa sub-base en los pavimentos flexibles, tienen como
principal funcin abaratar el costo del pavimento.
Como en nuestro diseo el espesor de la base es ms de 20 cm.
conviene sustituir parte de este espesor con un material de menor
calidad que abunda en la zona.
El tamao mximo del agregado para esta capa no deber exceder de
un medio del espesor de la capa compactada.
El tamao del material a emplearse debe escogerse con sumo
cuidado y su granulometria debe estar sujeto a las especificaciones
de la AASHO-M-147 y las que se dan a continuacin.
Los requisitos indispensables para que nuestra sub-base funcione
damos en el presente cuadro.
CARACTERISTICAS ESPECIFICAS PARA DETERMINAR LA SUB-BASE
MALLA
50 mm (2)
25 mm (1)
10 mm
05 mm
02 mm
0.5 mm
0.075 mm
% Contraccin Lineal
Valor relativo de soporte% DE MATERIALQUE PASA
100-
65-100
50-80
38-60
20-38
10-19
4.5 % mx
20 min
La calidad del material no necesariamente debe ser la misma que
para la base del pavimento flexible, en donde s tiene una funcin
estructural.
Para tener en cuenta estos aspectos debe de tenerse en
consideracin los materiales a obtenerse dentro del medio de tal
manera que por ser considerada una va secundaria o alterna a la
carretera central, servir en circunstancias limitadas como una
alternativa de circulacin vehicular interna del lugar sea
independiente a esta jurisdiccin y no generar ingreso directo a la
carretera central, siendo esta va (carretera central), como un
corredor vial, que solamente tendr puntos especficos de ingreso y
no conforme al diseo de damero previsto en la planificacin de la
ciudad, en todas las esquinas.
En consecuencia considerando las cercanas de las canteras a
disearse, se deber prever los aspectos de economa y servicio a fin
de poder tener las diversas capas de diseo los ms ptimos y
especficos para soportar la estructura.
As mismo se deber tener en cuenta que el servicio que ofrece es
de carcter vecinal.
Expediente Tcnico: Mejoramiento Vial de la Carretera San Jernimo
Quilcas tramo Carretera Central Av. Los Incas Distrito de Quilcas
Provincia de Huancayo JunnCONSORCIO M&C
_1025428207.xlsHoja1
Inten. De TransitoHasta 1 000 veh.Mas de 1 000 veh.
En Ambos Sentidospesados al dapesados al da
Valor Relativo Soporte CBR80 min100 min
Valor R78 min80 min
Limite Lquido25 min25 min
Indice Plstico6 max3 max
Equivalente de arena (tentativo)30 min50 min
Indice de durabilidad (tentativo)35 min40 min
% de Compactacin95 min95 min
_1025452383.xlsHoja1
Inten. De TransitoHasta 1 000 veh.Mas de 1 000 veh.
En Ambos Sentidospesados al dapesados al da
Valor Relativo Soporte CBR20 min20 min
Valor R55 min55 min
Limite Lquido25 min25 min
Indice Plstico6 max6 max
Equivalente de arena (tentativo)25 min25 min
