trabajo diseño de caminos

7/25/2019 trabajo diseo de caminos

1/22

Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniera Departamento de Ingeniera en Obras Civiles

Trabajo fnal

Diseo de caminos


2/22



ndice:

1. Introduccin.2. Objetivos.3. Criterios de diseo adotados!. "lanos de lanta # erfl lon$itudinal con el diseo de lanta # al%ado

&en 'ormato ()3*+. "lanos de erfles transversales con la seccin transversal ro#ectada

&en 'ormato ()3*,. Desarrollo-. memorias de clculo cubicaciones.

/. esecifcaciones t0cnicas.. resuuesto.1.ecomendaciones # Conclusiones.

1)Introduccin.


3/22



4os caminos son de $ran imortancia ara el desarrollo # el ro$reso de una5s #a sean estos tanto rurales como interurbanos6 como a#uda araincrementar la accesibilidad entre los di'erentes untos del a5s # como

correctora de dese7uilibrios territoriales. (s5 mismo estos si$nifcan $randesinversiones ara oder conectar a todos sus 8abitantes # mejorar as5 lacalidad de vida de la oblacin. 9s or esto 7ue el diseo de caminos tieneuna $ran imortancia # deben considerarse todos los asectos # variantes7ue uedan a'ectar a nuestro diseo # al 'uturo camino 7ue se construir.

9n el resente in'orme se muestra el diseo $eom0trico de la seccintransversal del camino ruta - sur del sector desde cerro castillo a la$unaverde6 e$in (#s0n del $eneral Carlos Ibe% del Camo6 7ue tiene unalon$itud de 12632+ ilmetros6 el camino como est ubicado al sur de a5sresenta un relieve variado es decir 7ue encontraremos sectores llanos

como tambi0n la resencia de 'uertes endientes.9l tramo a desarrollar # osteriormente a e;oner considera los Dm delanual deCarreteras ?olumen 26 36 ! # + del >inisterio de Obras "@blicas6 DireccinAeneral de Obras "@blicas6 Direccin de ?ialidad &BBB.vialidad.cl*.

4os diseo $eom0tricos de tra%ado en lanta # en al%ado no sern tratadosde manera e;8austiva en el resente documento #a 7ue son temas #aevaluados a lo lar$o del semestre # or lo tanto6 cabe destacar 7ue el temade la seccin transversal es lo 7ue toma ma#or imortancia

4a seccin transversal de un camino en un unto cual7uiera de 0ste6 es lo7ue se conoce como el corte vertical normal al alineamiento 8ori%ontal6 elcual ermite la defnicin # dimensin de los elementos 7ue se inclu#en enel unto corresondiente del camino en anlisis6 los cuales sern anali%adososteriormente.
http://www.vialidad.cl/http://www.vialidad.cl/


4/22



2)Objetivos:

eali%ar el diseo $eom0trico de la seccin transversal se$@n criterios$eom0tricos.

Interretar los lanos de lanta6 al%ado # esecialmente el dia$rama deeraltes de un ro#ecto de in$enier5a vial.

eali%ar el diseo $eom0trico de la seccin transversal considerando ela7uete estructural indicado en clases en todos los erfles transversales.

Calcular las cubicaciones re7ueridas ara la obra &Corte en T.C..6Eormacin # Comactacin de Terralenes6 9scare6 Caas e$ras6Aranulares6 9mulsiones6 etc.*.

9laborar un "resuuesto 9stimativo de Obra.

9laborar los (ntecedentes de 4icitacin corresondientes.


5/22



3)Criterios de diseo adotados &Eundamentos de diseo*.

9l diseo se reali%a a artir del sistema de clasifcacin vial6 en cual constade seis cate$or5as6 las cuales se subdividen en dos $ruos:

Caminos: Colectores 4ocales Desarrollo

Carreteras: (utoistas (utorrutas

"rimarias

9n la si$uiente lamina6 se muestra su clasifcacin 'uncional.


6/22



Diseo Aeom0trico del Tra%ado

Obras tridimensionales son las carreteras # caminos6 en los cuales loslanos estn defnidos orto$onales entre s56 # estos se denominan: "lanta69levacin # =eccin Transversal. 9l elemento bsico de diseo es el eje de lav5a.

4a velocidad de ro#ecto en este in'orme no est esecifcada6 el diseo$eom0trico se defne a artir de una cate$or5a # de la velocidad de esta. 4avelocidad en ocasiones es suerada6 or ende el camino o carreteraro#ectada debe tener la se$uridad de 7ue en todos los untos de la v5a6 elconductor ten$a el tiemo sufciente ara oder reaccionar adecuadamentesu conduccin a la $eometr5a del camino6 ara as5 evitar cual7uiereventualidad.

"ara el tra%ado en lanta6 el alineamiento 8ori%ontal debe tener resente lassi$uientes consideraciones: Cate$or5a de la ruta6 Too$ra'5a del rea6velocidad de ro#ecto6 ?/+F ara disear curvas 8ori%ontales. Coordinacincon el al%ado6 costos de construccin6 oeracin # conservacin. Con estasconsideraciones se busca 7ue el tra%ado sea lo ms se$uro # econmico6lo$rando armon5a en todos los asectos. 4os elementos del tra%ado enlanta son los alineamientos rectos6 las curvas circulares # los arcos deenlace # transicin. 9ntre las recomendaciones ara los tramos rectos

intermedios6 es evitar 7ue sean cortos entre curvas del mismo sentido. "arala ro#eccin de curvas circulares6 con sus resectivo dia$rama de eraltes6# arcos de transicin ver laminas adjuntas en (ne;o (.

4as cotas del eje en lanta del camino o carretera6 a nivel de la suerfciede avimento o de caa de rodadura6 constitu#e lo 7ue es la rasante oconocida como l5nea de alineamiento vertical. =u reresentacin $rfca sedenomina erfl lon$itudinal del ro#ecto. (l i$ual 7ue el tra%ado en lanta6resenta similares consideraciones a$re$ando las de drenaje6 distancias dearadas # valores est0ticos # ambientales.

=i e;iste una endiente mu# 'uerte debe aadirse una cuneta6 de maneraadecuada # con una endiente determinada ara 7ue no e;istan roblemasde inundaciones en el camino #a 7ue uede 7ue se vea imosibilitado eldrenaje de 'orma natural. 9s or esto 7ue las obras de drenajes son mu#imortantes #a 7ue se debe $aranti%ar el escurrimiento suerfcial.

4a suerfcie vertical debe coincidir con el eje en lanta. =e debernconsiderar la inclinacin de la rasante # sus resectivas limitaciones&velocidad de oeracin6 etc.*. 4os elementos de enlace de rasante &curvasverticales6 ver lminas adjuntas en (ne;o. (.*.


7/22



4os armetros m5nimos de diseo en lanta # al%ado estn resumidos enla Tabla 3.21.+ ( >C. ?3 &adjuntada en (ne;o. (*. (dems se adjuntan lastablas de armetros m5nimos en curvas verticales.

!)IT9"9T(CIG "4(O= 9 "4(T( H (4(DO.

4a interretacin del diseo del lano en lanta desde el Dm al+ es decir + metros 7ue son los anali%ados en este documento6inician con una clotoide ubicada en el Dm !1621 8asta el Dm1/,.,3+6 la clotoide tiene un eralte de - F6 dentro de esta clotoide seencuentra una Obra de arte &J /K ro#ectada Dm ,/6,* or lo cualtendr 7ue ser evaluada su osterior uso o la reosicin de esta6 se$uido aesto se ubica una recta de aro;imadamente 1- metros 6 lo cual nos 8acein'erir 7ue la velocidad de ro#ecto ara este tramo es reducida debido a locorto 7ue resultaradio de la cuesta es bastante reducido or lo cual se debetener un ma#or cuidado con la velocidad de oeracin.6 cabe destacar 7ueen esta misma recta se ubica otra Obra de arte & J / C ro#ectada Dm3* 6 esta ser investi$ada de i$ual manera 7ue el caso anterior.

Einalmente6 ubicado entre los Dm 3,+.+13 # Dm +!.1 se encuentraotra clotoide la cual tendr un eralte de - F al i$ual 7ue la clotoideanterior.

9s necesario 7ue 8a#a una buena coordinacin entre los lanos de lanta #el al%ado $eom0trico ara 7ue el ro#ecto de camino resulte sincontratiemo ni inconvenientes 7ue uedan erjudicar el desarrollo deltra#ecto del usuario.

9n la si$uiente ima$en se adjunta el dia$rama de curvatura # los dia$ramasde eraltes6 donde odemos observar las clotoide de entrada6 el tramo recto# la clotoide fnal mencionada anteriormente.


8/22



4a si$uiente ima$en es el erfl lon$itudinal del tramo e;uesto.


9/22



(c se uede areciar 7ue durante los tramos del Dm 8asta el Dm1/ aro;imadamente se tienen 7ue reali%ar cortes 7ue vandisminu#endo a medida 7ue vamos avan%ando # 7ue desu0s de esto solo8a# 7ue colocar un relleno ara oder cumlir con la cota 7ue se necesita.

,)Desarrollo:

Diseo =eccin Transversal.


10/22



"ara la ro#eccin de los erfles transversales6 el erfl tiocorresondiente contiene las si$uientes esecifcaciones se$@n lo acordado:

Numero de calzadas: 1Numero de pistas : 2Direccin de pistas: KidireccionalAncho pistas: 3 metrosAncho de berma: 1 metroSap: 1 metroPaquete estructural: 2 cm de base $ranular6

2 cm de sub)base $ranular6+ cm de concreto as'altico.

Talud de corte: L:?M1:!Talud de terrapln: L:? M 3:2Altura vertical mima de talud: / metros.!scarpe: 3 cmPeralte: -F"ombeo: relativo

"ara la reali%acin del sobre anc8o de lata'orma &=("* se considerar lamisma endiente desarrollado en cal%ada6 7ue es la corresondiente a cadabombeo de la rasante6 ero se debe tomar en cuenta lo recomendado or elmanual de carreteras 7ue se menciona en el ca5tulo 3.13.!2 "endientes

Transversales de =(". &?er tabla adjunta en (ne;o K*.4os taludes de corte # los de terral0n son los e;uestos en clases loscuales son una aro;imacin dada la e;eriencia del in$eniero6 ero arauna correcta reali%acin de estos se deben 8acer estudios $eot0cnicos insitu ara oder corroborar la estabilidad del suelo 'rente a los taludessolicitados.

"ara el diseo de las cunetas si la obra tiene una $ran imortancia debereali%arse un estudio 8idrol$ico ara determinar los caudales de diseoasociados6 ero ara lo e;uesto en el curso usaremos las cunetas tio delmanual de carreteras. 9stas se colocaron en los casos 7ue se ve5a

imosibilitado el drenaje de 'orma natural #a sea dada las endientes mu#$randes o las mismas condiciones del camino etc.


11/22




12/22



>9>OI( D9 CN4C4O.

4a determinacin del volumen de tierras comrendido entre dos erflestransversales consecutivos debe abordarse considerando las suerfcies decorte o terral0n 7ue dic8as secciones resentan # a distancia entre ellas.

"ara el clculo de movimiento de tierras6 se toma en cuenta el manual decarretera &volumen 2 2.3/.3*6 como las secciones son 8omo$0neas6 esdecir solo corte o solo terral0n se usa la 'rmula del cuero denominado"rismatoide 7ue es la ms e;acta. (un7ue si bien6 se asume continuidad dese$mentos6 la recisin 7ue re7uieren los clculos no es e;8austiva or lo7ue es una buena aro;imacin de la realidad.

=e calculan las reas en el rimer Dm6 lue$o en el si$uiente unto6 se midesu distancia # se alica la 9cuacin 1 &ver ms abajo*.

=1: Nrea en el Dmi

=2: Nrea en el Dmi+1

=m: Nrea media entre (1 # (2.

V=D(S1+4Sm+S 2 ) [m3] Ecuacin N1


13/22



D: Distancia entre Dmi # Dmi+1 e;resada en metros.

Conclusiones # recomendaciones.

Cabe mencionar 7ue durante el desarrollo de este ro#ecto no se cont contoda la in'ormacin necesaria ara oder reali%ar un camino de talenver$adura6 es or esto mismo 7ue muc8as de las artidas 7ue sonnecesarios ara estimar un resuuesto acabado de este tramo de camino&+ metros* tuvieron 7ue ser eliminadas6 #a 7ue no se ten5an los

resectivos estudios de suelos6 8idrulicos # too$rfcos del sector. "or lomismo se desestim ara este in'orme artidas como el sostenimiento desuelo en base a $eote;til # estabilidad de taludes6 los cuales tienen unsi$nifcado mu# imortante a la 8ora del diseo de caminos6 #a 7uecual7uier derrumbe o colaso del suelo6 a'ecta al camino # or consi$uientesu serviciabilidad.

"ara el tra#ecto de los + metros se encontraron dos Obras de arte6 aralas cuales nos 8ace reali%ar una investi$acin de dic8as obras6 ara saber sien mi nuevo camino ueden estas ser utili%adas6 si se encuentran en unbuen estado # lo$ran mantener el caudal de a$ua 7ue se necesita odrn

ser utili%adas en el nuevo camino 6 ero tambi0n e;iste la osibilidad de 7uedic8as obras no est0n en buen estado o simlemente no cumlan con ellar$o necesario ara el camino6 ara tal condicin no odrn ser utili%adas #se tendrn 7ue cambiar. "ara dic8a evaluacin un ro'esional cometenteser 7uien del veredicto fnal sobre su uso o no6 ara tal caso no contamoscon dic8a in'ormacin es or eso 7ue solo se emitir este in'ormativo aradar aviso sobre tal ercance.

Durante el diseo de las secciones transversales se arecian di'erentesroblemticas tales como:

Dm ,: 9n esa seccin se arecia 7ue la rasante en la cal%ada derec8a

es mu# cercana al terreno or lo cual la duda sobre si reali%ar o no unterral0n se 8ace resente6 fnalmente en nuestra condicin de In$eniero seota or la decisin de reali%ar una cuneta con su corte resectivo6 debido ala endiente del terreno # un eli$ro inminente de una eventual inundacin."or ende6 la reali%acin de un terral0n no era viable.

Dm 2: "ara tal seccin ocurre una situacin similar al caso anterior conla di'erencia 7ue esta se ubica en la cal%ada derec8a # 7ue el terreno noresenta una endiente 7ue arries$ue una eventual inundacin del camino6es debido a esto # considerando las secciones anteriores # osteriores 7uese toma la decisin de reali%ar un terral0n6 #a 7ue una cuneta en una sola


14/22



seccin no ser5a viable. 9sta roblemtica tambi0n se 8i%o resente en elDm 3! ara la cual se alica el mismo criterio anteriormentemencionado.

"ara el caso de los terralenes como diseo mu# conservador se reali%a uncorte con endiente de 1F 8acia la l5nea del terreno6 ero no siemre es

conveniente reali%ar dic8o corte6 esto se debe rincialmente a la 'orma delterreno # a la ro'undidad de este6 #a 7ue reali%ar un corte tan ro'undoimlica elevar el costo de manera considerable6 or lo tanto solo se alicacorte de 1 F ara a7uellos terralenes en donde el terreno no sea tanro'undo # el corte no imli7ue un $ran movimiento de tierra.

nos temas imortantes a mencionar son los taludes de los cortes ara elcul debido al manual de carretera se utili%a con una ra%n de 1:!6 ero enrealidad es necesario un estudio reali%ado or un $eot0cnico encar$ado conel objetivo de darle la estabilidad 7ue necesita el terreno6 ara tal casodic8o e;erto # deendiendo de la enver$adura del ro#ecto tendr enconsideracin 'actores tales como tio de suelo6 la osicin del nivel'retico6 la estratifcacin del suelo o los trabajos 7ue se realicen en la basedel talud 7ue ueden a'ectar su resistencia al corte. 4a ra%n 7ue 'uealicada se$@n el manual de carretera es totalmente alicable en todos losro#ectos en $eneral6 a su ve% tiene una $ran ventaja6 7ue6 debido a suinclinacin6 me imlica tener una e;cavacin muc8o menor en comaracincon otro talud de inclinacin menor.

"ara el caso de los terralenes en donde el terreno sea rcticamente lanose tendr resente usar el terreno de e;cavacin como relleno6 con elrosito de reducir el costo # reutili%ar lo e;tra5do6 ara tal caso esnecesario costear la ma7uinaria adecuada &como un buen comactador*6

ara este ro#ecto no se cuenta con dic8a in'ormacin6 or ende6 no seconsidera arte del terreno e;cavado como relleno ara los terralenes.

=e lo$ra areciar 7ue el costo del terral0n es muc8o ma#or 7ue el de corte6# eso debe rincialmente a la 'orma 7ue tiene la rasante con el terreno enestos + metros6 lo cual se lo$ra areciar en el dia$rama de erfllon$itudinal mostrado con anterioridad.

"ara al$unos tramos se observa 7ue el camino sobreasa el cerco 7ue sedibuja6 lo cual conlleva directamente a reali%ar una e;roiacin de dic8o


15/22



terreno6 teniendo en consideracin el avalu 7ue se le reali%a a la roiedadinclu#endo eso en el costo del ro#ecto.

Einalmente6 un ro#ecto de camino es en donde se uede visuali%ar lacantidad de ro'esiones o ro'esionales cometentes 7ue tienen laresonsabilidad de llevar a cabo este tio de ro#ectos6 #a 7ue es 8abitual7ue convivan en esta situacin ro'esionales en too$ra'5a6 en 8idrulica6 ore'orestacin etc.

9s or esto la imortancia de tener conocimiento en este tio de reas #a7ue es rimordial ara nuestra vida laboral como in$enieros el saber cmodisear e interretar lo 7ue es un camino6 debido a la imortancia 7ue estoconlleva en la vida de las ersonas # en la sociedad.


16/22



(ne;os:


17/22




18/22




19/22




20/22




21/22




22/22



Documents

trabajo diseño de caminos