CAMINOS

CAMINOSTRAZO DE RUTAS Y SELECCIN DE LA MEJOR RUTA

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO - TRUJILLOFacultad de IngenieraEscuela Profesional de Ingeniera Civil

TEMA : TRAZO DE RUTAS Y SELECCIN DE LA MEJOR RUTANOMBRE DEL CURSO : CAMINOS PROFESOR : BENJAMIN TORRES TAFURFECHA : 8 DE ENERO DEL 2014ALUMNO : GARCIA ACOSTA, FRANKLIN EFRAIN

OBSERVACIONES:1.-

2.-

3.-

NOTA:.............................................................................

EN NUMERO EN LETRA FIRMA DEL PROFESOR

INTRODUCCION

En el presente informe dar a conocer sobre el trabajo dado por el Ing. Jos Benjamn Torres Tafur, el cual es el trazo de 3 rutas y calcular cual es nuestra mejor ruta por medio de clculos enseados en clase.La carretera es una infraestructura vial por la cual nosotros podemos movilizarnos a distintas partes en vehculos ahorrando tiempo y con un nivel de seguridad adecuado, tambin sirve para transporte de animales, productos de comercio. Y as poder desarrollarse mejor y ms rpido.Ruta es aquella carretera cuya funcin primordial es la integracin de ndole nacional o regionalPor lo cual en el trabajo se realiz con los pasos que el Ing. nos ense en clase y lo presentaremos en este informe que espero alcanzar sus expectativas.

OBJETIVOSRealizar el clculo de la orografa que presentara nuestro terreno y determinar que tipo de terreno es.

Calcular la pendiente que tendrn nuestras 3 rutas a realizar para que el diseo nos salga correctamente.

Disear las respectivas rutas teniendo en cuenta todos los clculos necesarios para que este bien hecha.Determinar cul es las 3 rutas es la ms conveniente para nuestra carretera.

MARCO TEORICO

ESTUDIO DE UNA CARRETERA:

1. ESTUDIO SOCIOECONOMICO: Toda Carretera para poder ser diseada y construida, debe tener una justificacin, donde est comprendida la justificacin econmica. Siendo Esta justificacin subdividida en justificacin para el desarrollo econmico de la zona como la justificacin de inversin econmica; la primera es la que se realiza mediante encuestas a fin de poder determinar la produccin que se pretende intercambiar con otras zonas donde ya existe una carretera y la segunda es la que realiza el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, mediante la oficina de direccin general de Transporte Terrestre ,divisin de ingeniera ,entidad que otorga la normalizacin y categorizacin .Es necesario hacer mencin que dicha entidad es la llamada a determinar la necesidad de construir una carretera en una determinada zona del pas; sin embargo las Municipalidades tambin realizan esta funcin pero solo dentro de su jurisdiccin.Del estudio socioeconmico se determina que clases de vehculo se necesita para poder realizar el intercambio cultural, social, econmico, entre las zonas beneficiadas por la carretera; asi mismo con el vehculo se determina el volumen de trafico y se establecer el tipo de vehculo predominante en la zona, para luego con las caractersticas fsicas (dimensiones) de este vehculo se diseara la carretera.

2. EL PLANEAMIENTO DE UNA VIA: Toda carretera soluciona necesidades econmicas de una regin, sirve de enlace de toda una zona, sirve para intercambiar productos y materias primas, es decir permite trasformar a la zona econmicamente y socialmente. Por eso que la carretera forma una zona de influencia ;esta zona de influencia esta afectada por la topografa de la regin y sus caractersticas .Por lo que cuando se estudia la posibilidad de construccin de una Va , se debe pensar que esta va es una inversin a largo plazo en consecuencia , la concepcin de esta va debe estar relacionada con la solucin de problemas futuros .Por lo general se disea una va para solucionar el problema del trasporte de unas 20,25 30 aos, de acuerdo al estudio socioeconmico. 3. RECONOCIMIENTO DE LAS RUTAS: El reconocimiento es el estudio ms importante de una carretera, debido a que de acuerdo al reconocimiento de las rutas (mnimo 03), y luego de elegir la ms favorable, se toma la decisin sobre la ubicacin del eje de la va y por consiguiente la facilidad o dificultad de la utilizacin de los parmetros de diseo, como velocidad directriz, radios de las curvas, peraltes, etc. En esta etapa se determina los puntos obligados de paso.Antes de realizar el reconocimiento, se debe de obtener informacin sobre la zona en estudio; esta informacin se la puede obtener del Ministerio de Transportes; Instituto Geogrfico Nacional (IGN), etc.4. ESTUDIO DE DISEO: En el estudio de diseo, comprende la ubicacin del eje de va, teniendo en cuenta los parmetros deacuerdo a las normas tcnica.El Estudio Preliminar o Anteproyecto, se realiza luego de elegir la mejor ruta en esta etapa se ubica la poligonal de estudio que contiene el eje de carretera.

El Estudio Definitivo, en esta etapa del estudio, se define definitivamente, el eje de la va, la que es la lnea central de la va formada por alineamientos y curvas o tramo recto o tangente y tramo curvo. El eje se traza teniendo como base la lnea poligonal determinadas en el Estudio Preliminar.5. CONTRUCCION DE UNA VIA: La construccin es la materializacin de una concepcin vial, es la etapa que en definitiva vendr a poner a prueba el arte el ingenio y la tcnica que el Ingeniero haya desarrollado durante el estudio y diseo. PUNTOS DE CONTROLSe llama punto de control a todo punto o elemento que origina una encauzamiento u orientacin del trazo de una carretera. Un punto de control restringe el trazo de la va, por lo que es necesario, que antes de iniciar el estudio se debe identificar o descubrir los puntos de control.Es necesario recalcar que la carretera se desarrolla dentro de una franja de terreno y dentro de esta franja se identificara o descubrir los puntos de control.CLASES DE PUNTOS DE CONTROL: PUNTOS DE CONTROL NATURALES:Son puntos producto de la naturaleza, tales como: abras o punto de paso entre dos cuencas, laderas apropiadas para el trazo, zonas rocosas, pantanos (no adecuado para el trazo)

P1, P2 = Puntos Cima de Cerros A = Abra1,2 = posibles rutas de trazoABRA: Son puntos importantes de la topografa del terreno, que se busca para pasar de cuenca a otra.Toda Abra para ser utilizada debe cumplir con los siguientes requisitos: Que tenga menos elevacin, respecto a las abras prximas. Que tenga accesos favorables Que se aproxime ms a la direccin del trazo.

PUNTOS DE CONTROL ARTIFICIAL:Son los puntos hechos por el hombre tales como: pueblos, ciudades, zonas arqueolgicas, puentes, alcantarillas. PUNTO DE CONTROL POSITIVO:Son puntos que atraen el trazo de la carretera debido a que otorgan facilidad para la ubicacin de curvas, puentes, alcantarillas, etc. Dentro de estos se encuentran las abras, cuellos en ros, laderas apropiadas para el trazo, etc.Los puntos de control positivos pueden ser Puntos de Control Naturales Positivos y Puntos de Control Artificiales Positivos, dependiendo si han sido hechos por la naturaleza o por la mano del hombre respectivamente. PUNTOS DE CONTROL NEGATIVO:Generalmente son hechos por la naturaleza y que dificultan o impiden el trazo de la carretera, dentro de estos puntos, se tiene los pantanos, zonas rocosas, zonas agrcolas, cementerios, casas de campesinos, etc.Los puntos de control negativos pueden ser Puntos de Control Naturales Negativos y Puntos de Control Artificiales Negativos, dependiendo si han sido hechos por la naturaleza o por la mano del hombre respectivamente.

Ri = Natural (+)Puente = Artificial (+)Pantano = Natural (-)Abra = Natural (+)Cementerio = Artificial (-)Zona Agrcola = Artificial (-)

METODOS PARA EL TRAZO DE UNA CARRETERA

METODO DIRECTO: El mtodo directo consiste en realizar los diferentes trabajos para el trazo de una carretera directamente en el terreno por donde pasara esta.Se trazaran los alineamientos rectos y curvos, buscando la configuracin apropiada del terreno.METODO TOPOGRAFICO:Este mtodo consiste en documentarse de graficas, planos, fotografas areas, referencia de los lugareos, etc., para despus hacer el estudio de esta zona en un plano topogrfico, con curvas de nivel de una equidistancia de 2.00m (mxima) y una escala de 1/2000.METODO COMBINADO:Este mtodo consiste en iniciar el trazo, como trazo directo, luego hacer un levantamiento topogrfico, en una franja de terreno mnimo de 100.00 metros de ancho, tomando como base la poligonal que se traza en el campo, donde se debe tener en cuenta que las seales de la lnea de gradiente.

COMPARACION DE LOS METODOSTOPOGRAFICODIRECTO

Es rpido Requiere poco personal de apoyo Permite analizar todas las posibles rutas de trazo Es importante contar con los planos geolgicos y catastrales No requiere de equipo topogrfico El trabajo se realiza en gabinete El personal que se requiere es: Ing, diseador y dibujantes. No queda el estacado en el campo. Demanda mas tiempo Demanda mayor personal No siempre se analiza todas las rutas posibles de trazo La informacin geogrfica y de catastro se obtiene directamente del campo Requiere del equipo topogrfico(eclmetro, wincha, teodolito, nivel y mira) El trabajo se realiza en campo. El personal requerido es : Trazo lnea de gradiente( 5 personas ) Eje o poligonal( 4 personas mnimo ) Secciones transversales(2 personas) Queda el estacado en el campo

METODO TOPOGRAFICO Estudio Preliminar: Consiste en plantear la poligonal preliminar, estimndose con mucha mas aproximacin la longitud de la carretera y si fuera posible estimar los volmenes del movimientos de tierras. Estudio Definitivo: Llamado tambin proyecto de gabinete y su propsito es acomodar el trazo en detalle, tanto como fuera posible, a la topografa del terreno y dentro de las normas establecidas.Correctamente debe definirse: El eje del plano altimtrico, secciones transversales, determinacin de los volmenes de corte y relleno, diseo de abras de este, determinaciones de especificaciones tcnicas, cartas de construccin y programacin. Trazo Definitivo: Por lo cual se transfiere el proyecto planteado en gabinete al campo.RECOMENDACIONES:Es el examen general, rpido y critico del terreno por el que a de atravesar la carretera. Comprende, a su propsito:a) Descubrir si tiene una ubicacin practica entre las puntas extremas.b) Precisar los parmetros de diseo en funcin de : Topografa de la zona Tipo de carreterac) Establecer los puntos obligados de paso definiendo las pautas positivas de control(zona para puentes, como abras, comunidades, zonas posibles de aprovechamiento agrcola pecuario, forestal industrial o mineralgico) (eventualmente de estrategia geopoltica)d) Trazo de lneas de gradiente de rutas o alternativas de trazoe) Evaluacin y eleccin de las rutas y luego dibujo de ellas(planta y perfil)TRAZO DE LA LINEA DE GRADIENTEMaterial a usar: Plano topogrfico: A escala 1/2000 con equidistancia de curvas de nivel de 2.00m Comps Escalmetro o regla centimetrada Calculadora, lpiz, borrador y papel para calcular. Es muy aconsejable que cuenten con un plano geolgico.PROCESO: Definir los puntos inicial, puntos positivos de control (por donde debe pasar la carretera), los puntos negativos de carreteras (por donde no debe pasar la carretera, punto final). Para cada dos puntos de control ms inmediatos determine sus cartas y la longitud de la lnea de vuelo entre ellas(distancia recta) a la que se le aumentara un porcentaje(de acuerdo a la topografa), obtenindose la longitud probable de trazo, a fin de que con estos valores calculamos la pendiente para la siguiente formula:

Dnde: L: Abertura de comps, en la unidades que se toma e E: Equidistancia de curvas de nivel, tiene sus unidades K: Denominador de la escala del plano I: Pendiente en porcentajeCALIFICACION Y SELECION DE LA MEJOR RUTAMtodo de los Pesos Absolutos: Este mtodo es bastante sencillo pues consiste en calificar con el guarismo 1 a la caracterstica o factor: lo mas econmico, lo mas cmodo, lo mas seguro, y lo de mayor beneficio social; con 2 a lo regular y en el guarismo 3 a lo mas antieconmico, lo menos cmodo, lo menos seguro, y el de menos beneficio social.1. Los mas econmico, lo mas cmodo, lo mas seguro2. Lo regular o intermedio3. Lo antieconmico, lo incomodo, lo menos seguroMtodo de los Pesos Relativos: Este mtodo es semejante al de los pesos absolutos, pero con la condicin que se toma como base el ms favorable, luego por la regla de tres se obtiene el peso de las otras caractersticas. Para los factores: longitud total, pendiente mxima, longitud de puentes, numero de alcantarillas, numero de curvas de vuelta, la proporcionalidades es mediante regla de 3 simple. Para la pendiente media es regla 3 inversa este mtodo es el mas ventajoso que el de pasos absolutos.RECOMENDACIONES PARA EL TRAZO DE LAS LINEAS DE GRADIENTE No es muy adecuado tomar las pendientes lmites sino un valor ligeramente menor ya que en los estudios posteriores probablemente haya reduccin de longitud lo que conllevara a que suba la pendiente y si habramos usado, los valores extremos lgicamente. Para las pendientes mximas pueden tomarse una holgura de 0.5,1, 2, 3%; para la pendiente media la holgura puede ser de 0.3, 0.2%. Al trazar los compasados no se debe saltear ni repetir curvas de nivel Es adecuado saber relacionar la ubicacin para las curvas de volteo No es muy apropiado exagerar el nmero de los cambios de las pendientes Tener cuidado en los clculos y en el manejo de las escalas En el dibujo del plano en planta en los puntos de cambio de pendiente se ubicara la pendiente que se modifica por medio de una flechita y el correspondiente guarismo.

TRABAJO DE GABINETE

I. DISEO DE LAS RUTAS:

RUTA ROJA

La ruta roja empieza desde el punto P10 con una cota de 2220 y recorre una longitud de 608m con una pendiente de 2.63%, la abertura del comps de 3.8cm, realizando 8 compasadas hasta llegar al punto Ab1.

Luego del punto Ab1 empezamos con una cota de 2236 y una pendiente de 5%,con la abertura de comps de 2cm para la cual hicimos 96 compasadas pasando por 4 alcantarillas y dando 2 curvas de volteo hasta llegar al punto Pu1.Del punto Ab1 Pu1 se recorri una distancia de 3800m llegando as a la entrada del ro con una cota de 2046,luego cruzamos el ro con un puente de 36m de luz libre ubicado en el punto Pu2(al final del puente).

Posteriormente en el punto Pu2, con cota de 2046 se recorre una longitud de 480m con la pendiente de 2.5% y la abertura de comps de 4cm por lo cual se hizo 7 compasadas; hasta llegar a la curva1. Luego de la cueva 1 con cota 2058 se recorre una longitud 280 haciendo 4 compasadas hasta el punto P16 ubicado en la cota 2066.

RUTA VERDE La ruta roja empieza desde el punto P10 con una cota de 2220 y recorre una longitud de 680m con una pendiente de 5.88%, la abertura del comps de 1.7cm, realizando 20 compasadas hasta llegar al punto Ab2.

Luego del punto Ab2 empezamos con una cota de 2260 y una pendiente de 5%,con la abertura de comps de 2cm para la cual hicimos 106 compasadas pasando por 7 alcantarillas y dando 2 curvas de volteo hasta llegar al punto Pu2.Del punto Ab2 Pu2 se recorri una distancia de 4280m llegando as a la entrada del ro con una cota de 2046,luego cruzamos el ro con un puente de 30m de luz libre ubicado en el punto Pu2(al final del puente).

Posteriormente en el punto Pu2, con cota de 2046 se recorre una longitud de 480m con la pendiente de 2.86% y la abertura de comps de 3.5cm por lo cual se hizo 6 compasadas; hasta llegar a la curva2. Luego de la cueva 2 con cota 2058 se recorre una longitud 280 haciendo 4 compasadas hasta el punto P16 ubicado en la cota 2066.

RUTA AZUL La ruta roja empieza desde el punto P10 con una cota de 2220 y recorre una longitud de 680m con una pendiente de 5.88%, la abertura del comps de 1.7cm, realizando 20 compasadas hasta llegar al punto Ab2.

Luego del punto Ab2 empezamos con una cota de 2260 y una pendiente de 4%,con la abertura de comps de 2.5cm para la cual hicimos 110 compasadas pasando por 8 alcantarillas y dando 4 curvas de volteo hasta llegar al punto Pu3.Del punto Ab2 Pu3 se recorri una distancia de 5350m llegando as a la entrada del ro con una cota de 2046,luego cruzamos el ro con un puente de 30m de luz libre ubicado en el punto Pu3(al final del puente).

Posteriormente en el punto Pu3, con cota de 2046 se recorre una longitud de 540m con la pendiente de 2.86% y la abertura de comps de 3.5cm por lo cual se hizo 6 compasadas; hasta llegar a la curva2. Luego de la cueva 2 con cota 2058 se recorre una longitud 280 haciendo 4 compasadas hasta el punto P16 ubicado en la cota 2066.

II. CALCULOS Y RESULTADOS

1. CALCULO DE LA OROGRAFIA

ZONACOTAHDHI%OROGRAFIA

SUPERIORINFERIOR

122202210107213.89TIPO II

222302210207825.64TIPO II

322102190205635.71TIPO II

422202200204643.48TIPO II

522602240206232.26TIPO II

622602240208423.81TIPO II

722302210204050.00TIPO II

822102190204643.48TIPO II

922202200204445.45TIPO II

1022602230306248.39TIPO II

1122102180304862.50TIPO III

1221502130203458.82TIPO III

1321802160206431.25TIPO II

1421602140205437.04TIPO II

1520902070205238.46TIPO II

1620702050204445.45TIPO II

1721202100206232.26TIPO II

1821502130206829.41TIPO II

1921102090204841.67TIPO II

2021102090206033.33TIPO II

OROGRAFIA = TIPO II

2. EVALUACION DE RUTASRUTA ROJA

TRAMOCOTADESNIVELABERTURA DEL I%LONGITUD TOTALOBRAS DE ARTE

COMPSPUENTES ALCANTARILLASCURVAS

P10-ABRA12220163.82.63608

2236

ABRA1-ABRA12236000.000

2236

ABRA1-PUENTE1223619025.00380042

2046

PUENTE1-PUENTE12046000.0001

2046

PUENTE1-CURVA120461242.50480

2058

CURVA-P16205883.52.8628011

2066

2265168153

I% MEDIA4.37

RUTA VERDE

TRAMOCOTADESNIVELABERTURA DEL I%LONGITUD TOTALOBRAS DE ARTE

COMPSPUENTES ALCANTARILLASCURVAS

P10-ABRA12220401.75.886801

2260

ABRA2-ABRA22260000.000

2260

ABR2-PUENTE2226021425.00428072

2046

PUENTE2-PUENTE22046000.0001

2046

PUENTE2-CURVA220461242.50480

2058

CURVA2-P16205883.52.8628011

2066

2745720184

I% MEDIA4.79

RUTA AZUL

TRAMOCOTADESNIVELABERTURA DEL I%LONGITUD TOTALOBRAS DE ARTE

COMPSPUENTES ALCANTARILLASCURVAS

P10-ABRA22220401.75.886801

2260

ABRA2-ABRA22260000.000

2260

ABRA2-PUENTE322602142.54.00535084

2046

PUENTE3-PUENTE32046000.0001

2046

PUENTE3-CURVA32046124.52.22540

2058

CURVA3-P16205883.52.8628011

2066

2746850196

I% MEDIA4.00

3. SELECCIN DE LA MEJOR RUTA DE TRAZO

PESOS ABSOLUTOS

RUTA ROJARUTA AZULRUTA VERDE

CARACTERISTICASVALORPESOVALORPESO VALORPESO

LONGITUD TOTAL (m)516816850357202

PENDIENTE MEDIA %4.3724.0034.791

PENDIENTE MAXIMA %5.0015.8825.882

LONGITUD DEL PUENTE362403301

NUMERO ALCANTARILLAS 519382

NUMERO DE CURVAS DE VUELTA316342

TOTAL81710

PESOS RELATIVO

RUTA ROJARUTA AZULRUTA VERDE

CARACTERISTICASVALORPESOVALORPESO VALORPESO

LONGITUD TOTAL (m)5168168501.3357201.11

PENDIENTE MEDIA %4.371.09414.791.20

PENDIENTE MAXIMA %515.881.185.881.18

LONGITUD DEL PUENTE361.2401.33301

NUMERO ALCANTARILLAS 5191.881.6

NUMERO DE CURVAS DE VUELTA316241.33

TOTAL6.298.647.41

Ya con los clculos hechos podemos ver que nuestra ruta elegida es la ruta roja, ya que esta tiene menor peso k las dems.Pgina 2