U N A C A R R E T E R A E S U N A F A J A D E T E R R E N O , D E S T I N A D O

A L T R Á N S I T O D E VE H Í C U L O S . L A C O M O D I D A D ,

S E G U R I D A D , E C O N O M Í A Y C O M P A T I B I L I D A D C O N E L

M E D I O A M B I E N T E D E P E N D E R Á D E L D I S E Ñ O , E S P O R E L L O

Q U E E L I N G E N I E R O C I V I L E S C O N S I D E R A D O C O M O P I E Z A

C L A VE P A R A E S T A D I S C I P L I N A ; Y A Q U E D E P E N D E R Á D E

É L L A C O M P A T I B I L I D A D D E T O D O S L O S E L E M E N T O S .

EN TOPOGRAFÍA LA FORMULACIÓN DE LA CARRETERA ESTA COMPUESTA DE 5 ETAPAS

1.- El reconocimiento del terreno.- Es un análisis general

del terreno que involucra el entorno de los pueblos y

ciudades potencialmente favorecidas.

• 2.- Elección de la ruta.- En todo proceso existe un punto

de partida y otro de llegada, sin embargo la ruta puede

sufrir variaciones, dependiendo de los puntos obligados

de paso, estos aparecen por diversos factores,

Topográficos, climatológicos, ambientales, políticos, etc.

• 3.- Trazo preliminar.- Con la ayuda de equipos ,

instrumentos y métodos topográficos se lleva a cabo el

trazo de la línea gradiente de la ruta elegida.

• 4.- Trazo geométrico definitivo.- Consiste en el diseño del

trazo horizontal y vertical del eje de la vía.

• 5.- replanteo.- Es trasladar al terreno el trazo horizontal y

vertical indicado en los planos.

• Para definir el trazo geométrico de una carretera es

necesario conocer:

• 1.- velocidad de diseño.- llamada también directriz; y se

define como la máxima velocidad que puede adquirir un

vehículo sin alterar la seguridad del conductor

(promedio).

La velocidad de diseño dependerá de dos factores muy

importantes:

El tipo de carretera.

La topografía del terreno.

CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS DE ACUERDO A LA DEMANDA. DG 2001 MTC.

• Autopista.- Carretera de IMDA(Indice medio diario anual)

mayor a 4000 veh./día, de calzadas separadas, cada

una con dos o más carriles, con control total de los

accesos(ingresos y salidas) que proporciona flujo

vehicular completamente continuo.

• Carreteras de 1ra clase.- Son aquellas IMDA entre 4000-

2001 veh./día, de una calzada de dos carriles.

• Carreteras de 2da Clase.- Son aquellas de una calzada

de dos carriles que soportan menos entre 2000-400

veh./día.

• Carreteras de 3ra clase.- Son aquellas de una calzada

que soportan menos de 400 veh./día.

• Trochas carrozables.- Es la categoría más baja de

camino transitable para vehículos automotores. Están

construidos con un mínimo de movimiento de tierras, que

permite el paso de un solo vehículo.

TIPOS DE CARRETERA SEGÚN CONDICIONES OROGRAFICAS

CARRETERA CONDICIONES

OROGRÁFICAS (P%)

DENOMINACIÓN

TIPO 1 0-10% Plana

TIPO 2 10-50% Ondulada

TIPO 3 50-100% Accidentada

TIPO 4 Mayor de 100 Muy accidentada

Elección de la velocidad de diseño (Dg. 2001)

Clasificación Plana Ondulada Accidentada Muy accidentada

A.P 80-140 80-120 70-100 70-80

M.C. 60-120 60-100 60-100 60-80

1ra Clase 60-100 60-90 50-80 50-70

2da Clase 60-100 60-80 50-70 40-60

3ra Clase 40-80 40-60 30-40 30

LÍNEA DE CEROS • Llamada también línea de pendiente, es una línea que

une los puntos obligados del proyecto conservando una pendiente especificada, constante y uniforme. Esta línea va al ras de terreno y coincide con la línea de ceros del eje de vía, presentaría movimientos de tierras cero, por esta razón es llamada línea de ceros.

• Trazado en plano.- Para trazar una línea de pendiente sobre un plano se utiliza un compás, señalando puntos que cortan las curvas de nivel formando líneas de igual longitud, equivalente a la abertura del compás, que se calcula de la siguiente manera.

• Obs. Es imposible unir dos puntos distanciados por varios kilómetros con un conjunto de líneas rectas de igual pendiente, por ellos se hace válido permitir la presencia de una línea de gradiente con varias pendientes, auqnue no es recomendable que dicho cambio sea continuo.

• Pendientes máximas

Cota de terreno Pendiente máxima Pendiente

excepcional

Menor a 3000 msnm 7% 8%

Mayor a 3000 msnm 6% 7%

Según Norma Dg2001, se contempla una pendiente máxima de hasta

12% para una carretera de 3ra clase y orografía accidentada.

TRAZO DE LA LÍNEA GRADIENTE • 1 ° Para trazar la línea gradiente es necesario el plano

de curvas de nivel, donde se establezca el punto de

Inicio y llegada.

• Hoja de curvas de nivel, el plano tiene curvas de nivel

cada 2 metros. Y una escala de 1/2000

• 2° En una linea gradiente, cada pendiente estará

representada por una longitud L ( en el plano).

L

L

P%

2m

PERFIL

PLANTA

• Del triángulo

• P%=2/L(100%) entonces

• L=200/P • Con lo cuál es posible elaborar el siguiente cuadro:

L(m) P%

400 0.5

200 1

133.33 1.5

100 2

80 2.5

66.67 3

57.14 3.5

50 4

44.44 4.5

40 5

36.36 5.5

L(m) P%

33.33 6

30.78 6.5

28.57 7

26.67 7.5

25 8

De la escala del plano tendremos Para L=400m

Entonces

2000 ------------------------1m

400 m ------------------------X

X=20 cm.

DEL MISMO MODO: X (cm) P(%)

20 0.5

10 1

6.67 1.5

5 2

4 2.5

3.3 3

2.9 3.5

2.5 4

2.2 4.5

2 5

1.8 5.5

1.7 6

1.5 6.5

1.4 7

X (cm) P(%)

1.3 7.5

1.2 8

De lo visto, la formula general para

determinar la distancia ”X” en centímetros

Para un plano de escala 1/2000 y una

Equidistancia vertical de 2m es:

X=10/P (cm)

Ejm: Para P=4%

X=10/4=2.5 cm.

Donde X constituye la abertura del compás

EJEMPLO! • Si elegimos como pendiente 7%, tendremos que

proceder a calibrar la abertura del compás hasta la

longitud de 1.4 cm; dado que nuestro plano se presenta

a escala 1/2000 y la equidistancia vertical 2m (curvas de

nivel)

Así haremos del centro el punto de partida, trazando un arco de radio 1,4

cm., Cortando ala siguiente curva en el punto 1, así sucesivamente hasta

llegar al Punto de llegada. De modo que observaremos la formación de la

línea gradiente.

Y CUANDO CAMBIAR LA PENDIENTE?

• 1 Cuando la pendiente es muy pequeña!!!

Si el trazo de la línea sobrepasa el radio del

compás hasta la siguiente curva, lo cuál obliga a

incrementar el compás, la pendiente también

aumentará.

• 2 Cuando la pendiente es excesiva!!!

Si el trazo de la línea desde la curva de origen o

central corta en dos puntos, lo cuál es ilícito,

dado que solo esta permitido una sola

intersección; esto implica una disminución en la

abertura del compás, así la pendiente disminuirá.

EJEMPLO N° 02!!!! • Se desea trazar una carretera con las siguientes

características técnicas:

• Clasificación por demanda: tercera clase.

• Clasificación según condiciones orográficas: Tipo 3

• Velocidad directriz: 40km/h

• Se tiene:

• Plano de curvas de nivel

• Escala: 1/2000

• Equidistancia vertical: 2m

• Punto de Partida: A

• Punto de llegada: B

• Alineamiento: es una línea recta que puede estimarse

como el promedio visual de un tramo de línea de

gradiente.

• Dicho alineamiento representará el eje de la futura

carretera.

Alineamiento

Gradiente

El alineamiento proviene de la media(aprox.) del conjunto de segmentos

Que componen la línea gradiente.

• La presencia de alineamientos 1 y 2, genera el punto de intersección PI

OBS: Lo ideal es que el alineamiento generado se ciña lo más posible a la línea gradiente, con la cuál optimiza el futuro movimiento de tierras.

• Continuando………….. Trazar los alineamientos según la línea gradiente.

Es importante Saber

PI

PRINCIPALES TIPOS DE CURVA. 1.- Curva simple.- Es un arco de circunferencia que une

dos tangentes consecutivas.

Curva simple.

CURVA COMPUESTA. • Esta formada por dos curvas circulares simples,

tangentes entre sí, de distinto radios y cuyos centros se

encuentran en el mismo lado de la curva.

• PCC: Punto de curva compuesta.

PCC1

CURVA POLICÉNTRICA • Esta formada por una curva compuesta y una curva

simple del mismo sentido, unidas consecutivamente.

CURVAS REVERSAS

• Esta formada por dos curvas simples de sentidos

contrarios, unidas por una tangente.

•CONTINUAMOS LA PRÓXIMA CLASE!!!!!!