ESTUDIOS PRELIMINARES2.doc

8/16/2019 ESTUDIOS PRELIMINARES2.doc

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CAPITULO IV PROYECTO DE CARRETERA

ESTUDIOS PRELIMINARES “OROPESA- CHOQUEPATA-HUASAO”

CAPITULO IV

ESTUDIOS PRELIMINARES

4.1.0 OBJETIVO

Los Estudios preliminares tiene por objeto establecer una poligonal que servirá

para el Estudio Definitivo.

En esta Poligonal se debe reconocer los cursos de agua para poder ubicar el

emplazamiento de los puentes y alcantarillas, ubicar los muros de contención .

e realiza esta poligonal con el levantamiento de una franja de terreno de !""

metros suficientemente amplia para poder efectuar las correcciones necesarias,

esto es una definición amplia de la topograf#a de la zona para un buen dise$o de

la v#a% definición de las caracter#sticas saltantes del área de influencia dellevantamiento topográfico &e'istencia de curvas de volteo, desarrollos, etc(.

4.2.0 NORMAS DE DISEÑO

)onsiderando las *ormas Peruanas para el Dise$o de )arretera &*PD)(,

tenemos+

4.2.1 Clasificació s!"# la $%&is'icció

.-.!.!Sistema Nacional , une los puntos principales de la nación con suspuertos y fronteras, es la red vial básica del pa#s. )onstituido por

carreteras longitudinales , de penetración y de influencia regional

&que une capitales de departamento( .

.-.!.-Sistema Departamental, constituye la red vial circunscrita en el

departamento,

une capitales de provincia o zonas influencia económicosocial.

.-.!./Sistema Vecinal , )arreteras de carácter local que une aldeas y

peque$as poblaciones.

eg0n la clasificación anteriormente mencionada la carretera del

presente proyecto pertenece al sistema vecinal puesto que une la

capital del distrito 1ropesa con la comunidad )2oquepata y el

Distrito 3enor de 4uasao.

4.2.2 Clasificació s!"# !l s!&(ici)

IV - 1


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5egulado por el transito que soportara la v#a, esta proyectada seg0n las

caracter#sticas geom6tricas adecuadas.

.-.-.!Carreteras duales, de calzada separada para dos o mas carriles

con un #ndice medio diario mayor a """ ve2#culos 7 d#a.

.-.-.-Carreteras de primera clase, con un #ndice medio diario entre

-""" y """ ve2#culos 7 d#a.

.-.-./Carreteras de segunda clase, con un #ndice medio diario entre

"" y -""" ve2#culos 7 d#a.

.-.-.Carreteras de tercera clase, con un #ndice medio diario 2asta ""

8e2#culos 7 d#a.

eg0n esta clasificación y considerando los estudios realizados del traficofuturo &9: ;


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seguridad y confort de los usuarios a velocidades de dise$o, pero la adopción de

dic2as altas caracter#sticas supone, salvo en topograf#a muy suave o plana,

aumentar los costos de construcción por concepto de movimiento de tierras y

construcciones de algunas obras de arte.

)uanto más dif#cil y accidentada sea el terreno, con una fuerte inclinación e

irregularidades, el costo de adoptar el trazo de mejores )aracter#sticas 96cnicas

con curvas de mayor radio y en general de una geometr#a mas amplia y mejor

para una segura y veloz circulación ve2icular, será siempre mayor, el logro de una

dise$o que equilibre estos dos aspectos que se contraponen, requiere de

e'periencia y buen criterio, por eso es que el trazado y dise$o de una v#a, si no se

recurren a modernos y sofisticados m6todos computarizados de dise$o, requiere

de t6cnica e'periencia, buen criterio y arte.eneralmente, los proyectistas, desarrollan criterios con relación a la altura

má'ima de los cortes y de los rellenos. Dic2as alturas están influidas a la

inclinación del terreno en cada caso y por su naturaleza. 9ambi6n cuando un corte

cerrado es muy alto y largo, para lograr un buen dise$o geom6trico, se puede

considerar la posibilidad de construir un t0nel, comparando costos con relación a

esta posibilidad , para cuya adopción se debe tener tambi6n en cuenta la

naturaleza de materiales a e'cavar.

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4.4 ORDENES DE CONTROL TOPO9RA:ICO

on los niveles de e'periencia referentes a e'actitud y precisión, estará enfunción de+

• Fmportancia de la v#a.

• E'tensión del área por levantar.

• Escala del plano.

De esto dependerá el m6todo para el levantamiento topográfico, as# comoel tipo de instrumento.

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DE)5FP)FG* eg0n sistema

ervicio /ra clase

Derec2o de via

8elocidad Directriz

8isibilidad de paso

3inimo *ormal /" m

3inimo E'cepción -? m

3inimo del Proyecto !? m5adio de iro

3a'imos *ormal BC

3a'imos E'cepcional C

3inimo ",?"C

3inima del Proyecto !",""C >nc2o de calzada uperficie de rodadura ?,?" m9aludes de corte 5oca suelta &8+4( +!

material suelto &8+4( !.?+!9aludes de relleno 9erreno varios &8+4( !+!.?)unetas 9riangular 9alud &8+4( !+-)arga de dise$o )arga -? t

5EH3E* DE L> *153> DE DFEI1

/" Am72

/"m en "C

3F*F31 DE -" m

!? m a cada lado de la via

)lasificación de la )arretera jurisdicción vecinal

Jona .prop.restring

8isibilidad de parada

5>DF1 3F*F31

PE*DFE*9E

!-,


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Para determinar mejor nuestro tipo de levantamiento tomaremos en

consideración los siguientes puntos+

Los levantamientos de 9rilateración &nuestro caso(, triangulación,

poligonación, por sat6lite e inerciales, se considera el control 2orizontal.

C)-&)l +)&i)-al.

15DE*

)L>E

EM>)9F9HD 5EL>9F8> 5ENHE5FD> E*95E

PH*91

P&i6!& )&'!

S!"%') )&'!

)lase F

Clas! II

T!&c!& )&'!

)lase F

)lase FF

! parte en !"" """

! parte en ?" """

1 ;a&-! ! 20 000

! parte en !" """

! parte en ? """ :HE*9E+ )omit6 :ederal de )ontrol eod6sico &:))(

En este proyecto por contar con el dise$o de puentes se 2a determinado

un levantamiento con una e'actitud de ! parte en -" """, correspondiente

al egundo orden O )lase FF.

C)-&)l (!&-ical.

e efect0a en los casos de nivelación diferencial y nivelación

trigonom6trica.

*uestro caso es el tipo de levantamiento trigonom6trico, por tanto

consideramos la siguiente correspondencia+

Donde+

e+ error de cierre permisible.

A+ longitud del circuito nivelado.

m+ constante.

CATE9ORIA 6! 15DE* clase F

clase FF B- 15DE* clase F ?

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e ; mQ A


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Clas! II / 15DE* !-

>si+

e ;


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Is-&%6!-)s> 6a-!&ial!s ? +!&&a6i!-as@

- "! Estación 9otal 91P)1* &EM>)9F9HD en medición ± &/ mm K ? ppm((.

- "- prismas.

- "- cinta m6trica.

- Libretas de campo.

- "/ radio controles

B&i"a'a '! T&aa$)@

- "- tesistas.

- "- porta prismas.

P&)c!'i6i!-)@

El m6todo empleado para levantamientos de control 2orizontal fue la

trilateración que se basa e'clusivamente en la medida de distancias

2orizontales.

Para realizar el levantamiento topográfico se tuvo que ubicar las estaciones

mas visibles y accesibles entre ellos y as# facilitar el trabajo.

e ubico el primer v6rtice R > R de donde parte la carretera del proyecto que

esta ubicado al lado derec2o carretera )usco O icuani, de donde se 2izo

visible los - v6rtices del primer triangulo.

Para obtener la cota de este punto recurrimos a la ubicación del S3 &Senc2

3arA(, espec#ficamente en el puente de acceso a 1ropesa cuyas

caracter#sticas fueron las siguientes+

:ec2a + "?7"Posteriormente se efectuó la nivelación geom6trica de ida y de vuelta del

punto de referencia, que en nuestro caso, esta ubicado en el Puente

4ermita, 2asta el primer v6rtice de la red de triángulos, obteniendo el valor

de /!"-,?" m s.n.m.m

En este primer punto se tomaron las coordenadas referenciales H93 con el

P &istema de Posicionamiento lobal( que nos sirvieron posteriormente

para referir nuestro proyecto a coordenadas H93.

Las lecturas que nos proporcionó el aparato fueron las siguientes+

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C))&'!a'a

!s-!

C))&'!a'a

)&-!

Al-i-%' 6

Primer punto: Localidad de 1ropesa


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El dise$o del perfil longitudinal fue concebido contemplando las recomendaciones

establecidas en *PD) y las caracter#sticas del proyecto.

La rasante preliminar fue llevada sobre el perfil verificándose paralelamente su

comportamiento tanto en planta como en las secciones transversales, de tal

manera que no 2ubiera un relleno e'cesivo en la plataforma de la carretera.

e gráfico el perfil longitudinal del eje preliminar a una escala !+-""" para la

2orizontal y !+-"" para la vertical, empleando las cotas y distancias de los puntos

levantados a lo largo del eje. obre el perfil se estudiaron las probables rasantes,

2asta obtener la rasante mas conveniente, respetando las *PD), salvo casos

e'cepcionales.

4..0 SECCIONES TRANSVERSALES

Las secciones transversales preliminares, se obtuvieron cada /" m. en el eje

preliminar, sobre los cuales se planteó la plataforma tipo, adoptando una sección

para el tipo de v#a en estudio.

De la l#nea de rasante elegida del perfil longitudinal, se obtuvieron las cotas

rasante y terreno en cada estaca con el fin de determinar las áreas de corte y

relleno que nos permitirán elaborar, por medio del metrado de e'planaciones, un

presupuesto preliminar.

La escala que se utilizó para apreciar de mejor manera las secciones fue de

!+-"".

4.5.0 DISEÑO 9EOM8TRICO.

4.5.1 VELOCIDAD DIRECTRI

L)s fac-)&!s para la elección de la velocidad Directriz se considerara elrelieve del terreno en el presente proyecto presenta un terreno ondulado, el

tipo de carretera seg0n su jurisdicción pertenece al sistema vecinal, seg0n

su servicio que pertenece a tercera clase.

El c&i-!&i) '! !l!cció de la velocidad directriz considera los costos,

beneficios relativos y presupuesto.

De acuerdo a todos estos factores que influyen en la elección de la

velocidad, para el presente proyecto se determino una velocidad directriz

de dise$o de /"Am72.

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4.5.2 VISIBILIDAD

la longitud continua 2acia adelante del camino, que es visible al

conductor del ve2#culo% en una carretera es fundamental que e'ista la

distancia m#nima necesaria tanto en planta como en perfil, para que el

conductor del ve2#culo pueda ver delante de 6l.

Para dar seguridad y comodidad a los ve2#culos en las carreteras se

debe considerar las siguientes distancias+

4.5.2.1 VISIBILIDAD DE PARADA

La distancia de visibilidad de parada es la precisa para que el

conductor de un ve2#culo marc2ando a la velocidad directriz,

pueda detenerse antes de llegar a un objeto fijo en su l#nea de

circulación% en ning0n punto del camino la distancia de

visibilidad debe ser menor que la distancia de parada.

Determinación de la distancia de visibilidad de parada.

Dp ; dp K dr K df

Dp; distancia de parada.

dp ; distancia recorrida durante el tiempo de percepción.

dr ; distancia recorrida durante el tiempo de reacción.

df ; distancia recorrida durante el tiempo de frenado.

La distancia recorrida durante los tiempos de percepción y

reacción &dp K dr ( , se lleva a cabo mediante el proceso

denominado PFE8 &percepción, intelección , emoción, volición(.

dependiendo de la complejidad del problema y de la caracter#sticas

del conductor, el tiempo de percepciónreacción ,tpr , o tiempo

durante PFE8 , 9PFE8 , varia entre ",? y s. Para fines de proyecto y

de cálculos emplea un valor promedio de -,? s.

Durante este tiempo se considera que la velocidad del ve2#culo , v o,

se mantiene constante pues su variación es peque$a% por lo tanto

la distancia de percepción y reacción es+

dp K dr ; vo &tpr (

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Donde+

tpr + 9iempo de percepción y reacción para /" Am72 ; -,?

s

v + velocidad del ve2#culo en metros por segundo ;


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m+ 8elocidad de ve2#culo sobrepasado ; !?

Am72

'1 F 2>/ G *01/H*> F 10>42 6

Donde+

+ distancia que e'iste entre el ve2#culo que sobrepasa y el que lo

precede.

S F *01/H/ F 5 6

Donde+

t+ tiempo requerido para el sobrepaso en segundos.

a+ aceleración del ve2#culo que sobrepasa en Um727s ; ?,! Am727s.

Donde+.

d-+ distancia recorrida por el ve2#culo que sobrepasa mientras realiza la

operación.

Donde+

d/+ distancia recorrida por el ve2#culo que circula en sentido opuesto,

durante la operación de sobrepaso.

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#+=?

m.8

a

S .4/%4=t

s$4/5%/5

*.4/%4==t

)(.#/"

2 mV t

S −+=d-

m"*)%5"$(.#+"

$4+5*.2 =−+=d-

V t

.#+"

=d/

m42"$.#+"

$4+5==d/


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' F 10>42*542 F 51>42 6

Para el presente proyecto utilizaremos un valor practico de =" m

y acuerdo a las *PD), el gráfico de la lámina ./.- nos muestra

distancias de visibilidad de paso en función a la velocidad

directriz% para nuestro Proyecto el valor obtenido es de =" m.

Las *PD) se$alan que la visibilidad de paso será asegurada en

la mayor longitud posible del Proyecto. >demás, indica que la

visibilidad de paso deberá asegurarse en un porcentaje no

menor que el fijado en la tabla ././, siendo para nuestro

Proyecto de -?C.

4.5.2.* VISIBILIDAD EN CURVAS ORIONTALES

eg0n el párrafo ?.-..! de las *.P.D.)., las curvas 2orizontales

permitirán, cuando menos, la visibilidad a la distancia m#nima de

parada.

La verificación de la e'istencia de visibilidad fue realizada a

trav6s del m6todo grafico, que nos permitió ver con gran

amplitud la proyección de la longitud de visibilidad.

4.5.* CURVAS ORIONTALES.

Las curvas en todo proyecto producen alteraciones en las marc2as de los

ve2#culos y estos son+

• >parición de la fuerza centr#fuga, el que obliga a reducir la velocidad

tanto en el inicio y el final de las curvas.• La carencia de visibilidad, que puede 2acer posible el c2oque con

otro ve2#culo que marc2a en sentido contrario.

• >umento del espacio preciso por v#a de tránsito, por ser mayor el

que ocupa un ve2#culo en curva comparado con otro que va en l#nea

recta.

Por lo tanto para salvar estos inconvenientes es preciso como regla

general, proyectar las curvas con el mayor radio posible.

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"2% d d d ++=d


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En nuestro caso se proyectarán curvas con radios menores, para lo que se

tomo en cuenta lo siguiente+

• La combinación de radios m#nimos y de peraltes convenientes, que

dan para la velocidad de cálculo la precisa seguridad al tránsito

evitándose los peligros de deslizamiento y de vuelco.

• El paso de la alineación recta a curva, intercalando curvas de

transición que eviten la brusca operación de la fuerza centr#fuga.

• El sobreanc2o, en la zona de la curva que permita conservar la

misma capacidad de tráfico que en la alineación recta.

• La visibilidad asegurada por el radio m#nimo de la curva o por las

obras de corte o desmonte necesarios.

:uera de estas condiciones, se tomo en cuenta el costo de las mismas,

además de la naturaleza del terreno y el costo del movimiento de tierras,

los cuales influyen en la elección del radio de curva.

Los radios m#nimos que se usaron en el proyecto, están en función de la

velocidad directriz, peralte y relieve del terreno, en el párrafo ?./.! de las

*PD) 2aciendo uso de la tabla ?./.!.! para una velocidad de /" Am72

corresponde un radio m#nimo normal /" m y en el párrafo ?./.-. tabla

?./.-.! tenemos un radio m#nimo e'cepcional de -? m.

Es necesario tomar en cuenta el párrafo ?.!.- de las *PD), donde indica

que 6stas no serán consideradas infle'ibles y podrán 2acerse

e'cepciones, pudiendo emplear radios por debajo de los especificados

siempre que la velocidad directriz no disminuya en más de !? Am72, de

esta manera se propuso un radio de !?m que a continuación

justificaremos su adopción para nuestro proyecto.

4.5.*.1 Ra'i) '! "i&) ;a&a !l -i;) '! (!+,c%l) &!%!&i')> El cambio de

dirección del ve2#culo está en función al cambio de dirección de

las ruedas delanteras. Este cambio de dirección es variable entre

/?V a ?V.

El radio m#nimo de giro tambi6n está en función a las dimensiones

del ve2#culo, de acuerdo a este concepto se puede calcular un

radio m#nimo con el cual se tenga un adecuado giro del ve2#culo,

para esto plantearemos el siguiente sistema de giro+

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Donde+

r!+ radio menor de giro de la rueda interna.

r-+ radio intermedio de giro de la rueda delantera interna.

r/+ radio mayor de giro de la rueda delantera e'terna.

r + radio de giro m#nimo necesario.

Del gráfico se pueden obtener las siguientes relaciones+

br aa

br +=×⇒

+= %

% 0101 α α

5elacionando las dos ecuaciones se tiene como resultado+

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a

& 1

&

α

β

& * & 2

a

ba

a

r −×⇒= β β 0101 %


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Del gráfico tambi6n se puede obtener+

Para el caso de nuestro ve2#culo tipo )/ tenemos+

a ; ,"" m

b ; !,


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Donde +

5+ 5adio m#nimo en metros.

8+ 8elocidad directriz en Am72

p+ Peralte má'imo en cent6simos cuyo valor se 2a fijado entre

BC y !"C para el presente proyecto.

f + )oeficientes de fricción dado por la fórmula +

5eemplazando se tiene+

⇒ V F 21>0* 6H+Por lo tanto+ V F 21>0 6H+

>l estar esta velocidad en el rango de !? Am72 de reducción de la

velocidad directriz de Dise$o, seg0n lo sustenta el acápite /././ de

las *PD), aceptamos como válido el radio m#nimo de !? m.

4.5.4 PERALTE

Las *PD), indican que para un radio m#nimo de /" m el peralte será de

BC, y para un radio m#nimo e'cepcional de -? m el peralte será de !"C.

Para curvas con radios mayores se utilizaron otros peraltes que se

especifican en la lámina ?./..! de las *PD).

4.5.4.1 L)"i-%' '! -&asició '!l ;!&al-!

La distancia requerida para lograr la transición desde una

sección normal a otra peraltada se llama RLongitud de transición

IV - 20

V f

4+%

%=

)4+%

%(%2,

%52

V p

V

+

=


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del peralteW. Esta longitud está en función del anc2o del

pavimento y del peralte.

Los valores m#nimos para la longitud de transición del peralte se

indican en la tabla &?./..?( de las *PD) y la manera de realizar

la transición se muestra en la lámina ?./.


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IV - 22

VEL'

D,REC'L-N.'

#R/NS'

L-N.'

#R/NS'

M,N,M/

6 '!

PC

N&) '!

C%&(as 01m234reglamento05

4

/doptado

054

/doptado

0m4

reglament

o 0m4

"K!?,B< ! !? /" / / "

"K?", - !? /" / / ""K=?,- / !-? /" ,!-? ,? -? !-,? !-,? -?!K!-=,B !"" /" ,?- ,? -? !-,? !-,? -?!K-


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4.5./ SOBREANCOS

Los conductores en las curvas tienden a no seguir el centro de su carril de

circulación% además, las ruedas posteriores no siguen a las mismas 2uellas

que las delanteras, por razones como esas y otras como mantener en

carreteras la misma capacidad de tránsito tanto en tangentes y curvas, se

establece la necesidad de dotar, a los carriles en curva de mayor anc2o,

con relación de a los tramos en tangente, para compensar el mayor anc2o

requerido por los ve2#culos para desplazarse en curvas.

Las *PD), en su lámina ?./.?.-, permite obtener los sobreanc2os para

diferentes radios y velocidades directrices, además indica que los

sobreanc2os deben variar de /" cm en /" cm, siendo este el valor m#nimo

a tomar.

El sobreanc2o se coloca lateralmente a la superficie de rodadura y con la

misma inclinación, en curvas circulares sin espirales, el sobreanc2o se

aplica #ntegramente en el lado interior de la curva, favoreciendo de esta

manera las condiciones de visibilidad, esta basado en la formula+

Donde+

+ obreanc2o en metros.

n+ *0mero de v#as de tránsito.

5+ 5adio de la curva en metros.

8+ 8elocidad directriz en Am72

L+ Distancia entre ejes del ve2#culo fijado en m

> continuación detallamos los valores del sobreanc2o calculados para

radios del Proyecto+

Cuadro N% &'6') * Sobreanc3os asumidos

Los sobreanc2os adoptado que se muestran en el cuadro toman en cuenta

el sobreanc2o m#nimo igual a ",/"m, se pudo determinar tambi6n con la

ayuda del programa permiti6ndonos adoptar un sobreanc2o adecuado.

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( ) R

V L L R R RnS

%$+×−×−=


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IV - 24


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obreanc2o para la curva *ro de donde se tiene+

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6N&) '!

c%&(a RADIO 6 SOBREANCO 6

SOBREANCO

ADOPTADO 6

"K!?,B< ! !? ,- "K?", - !? ,- "K=?,- / !-? ",BB ",=

!K!-=,B !"" ",= ",=!K-


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5 ; !"" mL ; mn ; -

v ; /" Am72. 5eemplazando en la fórmula se tiene.

; ",BB m ; ",=" m

4.5. PAVIMENTO

eg0n las *9PD) en la tabla ?..!.!, considerando nuestra velocidad

directriz, /" Am72 y el trafico determinamos un anc2o del pavimento de ?,?

m en tramos de tangente.

Para el caso de tramos en curva estará provisto de sobreanc2os.

Para el tipo de pavimento, este se determinará seg0n el trafico y tipo de

v#a, calculado mas adelante en el capitulo correspondiente &)apitulo 8F(.

&'7'8'( !ombeo, el *PD), contempla que para carreteras de tipo

intermedio o de bajo costo tendrán un /C de bombeo, asumido para

nuestro proyecto, dic2o valor permite que el agua de las precipitaciones

discurra en forma transversal a la v#a y no ocasione mayor da$o a nuestra

superficie de rodadura.

4.5.3 TALUDES

Las tablas ?..B.- y ?..B. de las *PD), nos dan diversos valores de

taludes de acuerdo a la estabilidad del terreno en que están practicadas,

as# tenemos+

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( )%$$%$

"$%$$%$$%$$2 +×−×−=S


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4.5.3.1 Tal%'!s '! c)&-!> para el presente proyecto se empleo taludes de

+! y !.?+! estos taludes fueron empleados teniendo en

consideración los estudios de mecánica de suelos del cual

determinamos las caracter#sticas de los suelos y partir de ello

determinamos sus comportamiento ante los taludes de corte.

4.5.3.2 Tal%'!s '! &!ll!)> se consideró taludes de !+!.? en función de

las caracter#sticas del suelo.

4.5. PENDIENTES

eg0n las *PD), el empleo de las pendientes para los diferentes tramos

de un trazado deben ser objeto de atento estudio por parte del proyectistaque procederá a las comparaciones necesarias y e'plicara la elección

efectuada.

Para el presente Proyecto se tomaron las siguientes pendientes+ las

pendientes están recorriendo la carretera de ida y vuelta.

Del Am "K""" al Am !K""" e'iste una pendiente de ,? C en un tramo de

!B!m se tomo esta pendiente por la siguiente razón que nuestros puntos

obligados necesariamente pasan por esa alineación.

Del Am !K""" al Am -K""" e'iste una pendiente de =," C en una longitud

de -"" y en el Am -K""" al /K""" se tomo esta pendiente de !" C en una

longitud de !=!m estos valores fueron asumidos tomando en

consideración a la topograf#a dentro de la faja del levantamiento y

comparando con las otras pendientes menores a la pendiente má'ima en

las cuales se generaban e'cesivo corte no justificado para el tipo de

carretera, por estas razones fueron consideradas dic2as pendientes.

4.5.5 CUNETAS

eg0n la tabla &B.!..!( del *PD), para una región lluviosa se debe

considerar cunetas laterales de sección triangular con las siguientes

caracter#sticas+

Profundidad ",/" m

>nc2o ",?" m

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4.5.3 BERMAS

Llamadas tambi6n banquinas, son aquellas que tienen por objetivo

proteger los bordes del pavimento de su destrucción conteni6ndolo

lateralmente, sirve tambi6n para el transito de peatones, as# como base

para futuros ensanc2es.

>0n cuando las bermas cumplen una función importante dentro de la

sección transversal, es necesario tomar en cuenta otros aspectos como

el volumen de tránsito y el costo de construcción para poder prescindir de

ellas.

4.10.0 DISEÑO DE LA RASANTE

La rasante, es el perfil de la carretera, compuesto por una serie de l#neas rectas,

que son las pendientes, unidas por arcos de curvas parabólicas verticales% las

l#neas rectas son tangentes a las curvas verticales.

La rasante de una carretera queda determinada por las cotas que adoptan, en

definitiva, los diversos puntos que determinan el eje en planta de la carretera. La

representación gráfica de este eje en elevación recibe el nombre de perfil

longitudinal de proyecto o rasante, considerado la plataforma a nivel de

e'planación.

El trazado de la rasante debe considerar diversos aspectos generales que se

describen a continuación+

•

La finalidad del dise$o de la v#a en elevación será determinar las cotas de larasante, propósito que empieza con el trazo del perfil longitudinal,

correspondiente al trazo del eje de simetr#a de la sección transversal de la

calzada.

• En el perfil longitudinal, las cotas del terreno var#an sin seguir una regla o

norma como corresponde a su naturaleza, mientras que las cotas de la

rasante son proyectadas para la construcción de las e'planaciones y tienen,

por tanto, una geometr#a preconcebida con pendientes limitadas por las

*ormas de Dise$o. )uando se produce una variación de la pendiente y 6stapasa de cierto valor, las *ormas indican la necesidad de introducir curvas

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verticales para que dic2a variación se produzca con suavidad, siendo 6ste un

por menor de dise$o del que se tratará más adelante.

4.10.1 CURVAS VERTICALES.

En los cambios de rasantes se intercalan las curvas verticales cuya

finalidad es eliminar los v6rtices salientes permitiendo que los pilotos

tengan apropiada visibilidad en todo momento.

e 2a considerado necesario proyectar curvas verticales, para lo que

2acemos uso del articulo ?.?./.! de las *PD) el que indica que los tramos

consecutivos de rasante, serán enlazados con curvas verticales

parabólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea de !C

para carreteras con pavimento de tipo superior y de -C para los demás.

La longitud m#nima que debe tener una curva vertical, se determina por la

consideración de la distancia de visibilidad de parada correspondiente a la

velocidad del proyecto elegida. eg0n se trate de curvas verticales

cóncavas o conve'as, las longitudes requeridas para las curvas serán

distintas.

4.10.1.1 CURVAS VERTICALES CONVEAS

Las fórmulas que dan las longitudes m#nimas de las curvas parabólicas

conve'as de acuerdo a las *PD), son las siguientes+

a Pa&a !l cas) '! c)-a& c) la 'is-acia '! (isiili'a' '! ;a&a'a

Para L X Dp

Para LYDp

Donde+

L+ Longitud m#nima de la curva en m.

Dp+ Distancia m#nima de visibilidad de parada en m.

Fo+ Diferencia algebraica de pendientes en C.

Pa&a !l cas) '! c)-a& c) la 'is-acia '! (isiili'a' '! ;as)

IV - 29

444

2io Dp L =

io Dp L 444

2 −=


30/41



Para L X Ds

Para L Y Ds

Donde+


Ds+ Distancia m#nima de visibilidad de paso en m.

io+ Diferencia algebraica de pendientes en C.

4.10.1.1 CURVAS VERTICALES CONCAVAS

e colocan en los v6rtices entrantes de la rasante, se deberán emplear

cuando la diferencia algebraica de pendientes es de -C o más, su

principal objeto es 2acer cómodo el tránsito ya que, por su posición, la

visibilidad en ellas no tiene la misma importancia que tiene en las curvas

conve'as% sin embargo, se considera que tienen alguna influencia en la

visibilidad nocturna, ya que, cuanto más larga es la curva cóncava

mayor será la longitud del camino iluminada por los faros de los

ve2#culos.

Las fórmulas que dan las longitudes m#nimas son las siguientes+

Para 8 Y B" Am72

Donde+


8+ velocidad directriz en Um72.

Fo+ diferencia algebraica de pendientes en C.

)omo se sabe, estas curvas pueden tener diferentes longitudes,

pero en ning0n caso deberán ser menores a la distancia de

visibilidad de parada.

IV - 30

%%$$

2io Dp L =

io Dp L %%$$

2 −=

5$$

2io L =


31/41



Es importante mencionar que el estudio de la rasante y el dise$o

geom6trico en perfil fueron asistidos empleando el oftZare Land

Developement

contemplando los requisitos antes mencionados, referidos a las *PD).

Las longitudes que se muestran en el cuadro superior, muestran que las curvas

conve'as son menores a la distancia de visibilidad de parada. El reglamento

especifica que las curvas serán proyectadas, teniendo en cuenta la distancia de

visibilidad de parada.

Estas Longitudes fueron asumidas teniendo en consideración las longitudes de

visibilidad de los ve2#culos, además de ello teniendo en consideración la

configuración topográfica del presente proyecto.

Calc%l) '! l)s ;%-)s '! las c%&(as (!&-ical!s c)(!Gas.

Despu6s de 2aber determinado la longitud de la curva en la forma que se adescrito se 2ace necesario calcular las ordenadas de la parábola .

IV - 31

C%&(as C)ca(as

Um *ro de

curvas

LD;

D; F *06

LQD;

D; F *0 6 L

"K//?,

L1*F9HDE 8E59F)>LE )1*8EM> )1*)>8>

C%&(as C)(!Gas

PENDIENTE

i)

Diferenciaalgebraica

de io

444

2io Dp L =

io Dp L 444

2 −=5$$

2io

L =

"K//?,


32/41



Para el valor de la ordenada en el v6rtice se usa la formula +

L ; longitud de curva vertical

io ; es la diferencia algebraica de pendientes e'presada en C .

Hn apartamiento cualquiera tiene como valor.

' ; es la distancia parcial contada desde el e'tremo de la curva.

Por ejemplo la curva *ro del Am !K=?,- tiene los siguientes caracter#sticas.

L ;


33/41


34/41



el trazado, y evitar que el agua subterránea pueda comprometer la estabilidad de

la base, de los terraplenes o cortes de la v#a.

Dentro del drenaje superficial, los elementos que deben adoptarse para dotar de

drenaje superficial a la v#a son los siguientes+

• Fnclinación de la v#a

• )unetas laterales

• >lcantarillas

• Puentes

4.12.0 METRADO PRESUPUESTO PRELIMINAR.

De los planos preliminares obtenidos se determino el volumen de corte y

relleno que nos proporciona el paquete, y con los cuales podemos realizar un

presupuesto preliminar.

En el siguiente cuadro se muestra el resumen del metrado preliminar

IV - 34

8olumen de )orte 9otal - B


35/41



IV - 35

9>SL> F8.!

TRILATERACION

CARR ETERA OROPESA - CHOQ UEPATA - HUASAO

; !s) 1 ;!s) 2

> .S -

F.L - -! ,- =? - -! ,- = - -! ,- = - - !,- =B " ," "- L .F - -! ,- =B - -! ,- = - -! ,- = - -! ,- = " ," " ! ! 7! /? ?! B ! 7- ! "/ - / ?" "" ! ? "" "" " - -! ,- =

F.U - B! ,=


36/41



IV - 36

U .* ! B" ," -! ! B" ," -- ! B "," -- ! B "," -- " ," "! * .U ! B" ," -! ! B" ," -" ! B" ," -" ! B" ," -" "," "! ! 7! =? =< B ! 7! = ?=

5.9 = /,< B = /,< ? = /,< ? = /,< ? " ," "! 9.5 =/ ,< ? =/ ,

] .J ! - ,< B" ! - ,< ?= ! - ,< ?= ! - ,< ?= " ," "! J .] ! - ,< ?= ! - ,< B- ! - ,< B- ! - ,< B! " ," "- ! 7! ?- =- ! ! 7? "= ! ?" "" "" ! BB BB ! - ,< B"

J .M ! /" ," -= ! /" ," -< ! / "," -< ! / "," -< " ," "! M .J ! /" ," -= ! /" ," /" ! /" ," -= ! /" ," -= "," "! ! 7! ?= -? - ! 7! ? =- ?/ ! ?" "" "" ! ?" "" "" ! /" ," -=

M . ! -" ,= ! ! -" ,= !< ! - ",= ! ! - ",= ! " ," "! .M ! -" ,= ! ! - ",= != ! -" ,= != ! - ",= !< " ," "- ! 7! < "= / ! 7 " ! ?" "" "" / ? "" " ! -" ,= !<

J . ! / ,/ /- ! / ,/ // ! / ,/ // ! / ,/ // " ," "! .J ! / ,/ / ! / ,/ // ! / ,/ // ! / ,/ // "," "! ! 7! B< != ! 7! B

J .> ! - -/ , != - -/ , !< - - /, != - - /, != " ," "! > ! .J - -/ , ! - - / , != - -/ , != - - /, !< " ," "- ! 7- / B/ ! ! 7! / B< !? ! ?" "" "" / ? "" " - -/ , !=

.S ! ! - !,< = ! ! - !,< = - ! - ! ,< = - ! - !,< =- " ," "! S ! . ! -! ,< = ! ! -! ,< =" ! -! ,< =" ! - !,< =" "," "! ! 7! = -< B ! 7! =-


37/41



IV - 37

> !. E ! !- ?,- ! -? ,- / !- ?, - ! - ?,- " ," "! E ! .> ! ! -? ,- - ! -? ,- ! -? ,- ! -? ,- / " ," "- ! 7! ?/ - < ! 7 B ! ! ?" "" "" / ? "" " ! -? ,-

E !.) ! = , = , B = , B = , B " ," "! ) !.E ! = , = , B = , B = , B " ," "! ! 7! !B " ! 7! !B " ! ? "" "" " ! ? "" "" " = , B

) ! .D ! ! - ,? < / ! - ,? < - ! - ,? < - ! - ,?

E ! .D ! ! " , " ! " , " - ! " , " ! " , "/ " ," "- D ! .E ! ! " , " ! " , "? ! " , "? ! " , "? " ," "! ! 7B /= / ! 7! -


38/41



IV - 38

8 !. ! = !,B


39/41



IV - 39


40/41



RED DE TRIAN9ULOS PARA LA TRILATERACIN

IV - 40


41/41



ONCLUSIONES

- En este capitulo se tomo los parámetros necesarios para un dise$o efectivo

de la carretera tomando como base las *ormas Peruanas para el Dise$o de

)arreteras.

- *os permite tambi6n tener una previa idealización del costo que implica la

proyección de una carretera.

La utilización del ofZare Land Developement nos permite visualizar mas

ampliamente en cuanto se refiere a movimiento de tierras y la geometr#a del

eje, los cambios que el dise$ador puede realiza de acuerdo a la su destreza

2acen que se pueda obtener un dise$o optimo.

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