Unidad I Estudios Preliminares Para El Diseño de Las Carreteras

7/25/2019 Unidad I Estudios Preliminares Para El Diseo de Las Carreteras

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ESTUDIOS PRELIMINARES PARA ELDISEO DE LAS CARRETERAS

1.1. Antecedentes histricos de las carreteras.1.2. Estudios Socioeconmicos.1.3. Estudios tcnicos y aplicacin de las nuevas

tecnologas en el diseo de las carreteras.1.4. Clasificacin oficial de las carreteras.

UNIDAD I


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Infraestructura de transporte cuya finalidad es permitir lacirculacin de vehculos en condiciones de continuidad en elespacio y el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y decomodidad. Puede estar constituida por una o varias: calzadas,

sentidos de circulacin, carriles en cada sentido, de acuerdo conlas exigencias de la demanda de trnsito y la clasificacinfuncional de la misma.

1.1. Antecedentes histricos de las carreteras.Unidad I

LAS CARRETERAS


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Las carreteras fueron los primeros signos de una civilizacinavanzada.


1.1. Antecedentes histricos de las carreteras.


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Surgimiento de las carreteras:

Aumento de tamao ydensidad de las poblacionesen las ciudades de lasprimeras civilizaciones.

Necesidad de comunicacincon otras regiones para hacerllegar suministros

alimenticios o transportarlosa otros consumidores.



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Primeros caminos:

Carretera mas antigua de larga distancia: Carretera RealPersa(3500 al 300 A.c)


Carretera real persa (De Susa a Esmirna 2.957 km.)

Mesopotmico:fueron uno de losprimerosconstructores decarreteras hacia el

ao 3500 a.C.


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Carreteras procesionales: Antiguas carreteras, pero masmodernas (700-600 a.c.) , unan palacios y templos en las

ciudades de Assur, Babilonia.

No servan al trafico de caravanas. Posibles precursoras de lascalzadas romanas.


Carretera procesional en el templo de Ishtar en Assur.

(mortero bituminoso)

Construidas con:


7/461.1. Antecedentes histricos de las carreteras.Unidad I

Ruta de seda (hacia el ao 200) 12.800 km.

Le siguieron los chinos, los cuales desarrollaron un sistema decarreteras en torno al siglo XI a.C., y construyeron la Ruta de laSeda. Su conexin con la red de calzadas romanas dio lugar a lams larga del mundo durante 2.000 aos.



Grecia



Carreteras en la isla de creta, civilizacin minoica (3000 a 1100a.c.) la mas importante es la carretera de Gortyna en la zonamontaosa hasta Knossos.

El centro usado para trafico a pie y los bordes para trafic deanimales y carros.


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Los incasdesconocan el uso de larueda y construyen dos caminosque iban desde quito (Ecuador) alsur de cuzco (Per).

Uno segua la costa y la otra iba porla cordillera de los Andes.

Estas llamadas carreteras recorran

todo los Andes e incluan galerascortadas en rocas slidas.


Carreteras del imperio inca (en losactuales ecuador y Per)

Sistemas camineros del continente americano


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Amrica siglo XVI- La carreta fue introducida por el espaolSebastin de Aparicio. Construyo la 1 carretera, Mxico -Veracruz (1540-1550). Mas tarde Mxico Zacatecas.

Siglo XVIII (Era moderna) Introduccin del cobro de cuotas depeaje, que permiten la construccin y conservacin de caminos.

Mesoamrica la civilizacinmaya tambin destaco con laconstruccin de caminos conlas denominadas vas decomunicacin sacbes.


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Carreteras romanas:

Los romanos fueron los primeros en la historia de la civilizacinque construyeron cientficamente carreteras (calzadas modernas),cuya tcnica perduro hasta el siglo XVIII.


La va Apia que empez aconstruirse alrededor del 312 a.C., yla va Faminia hacia el 220 a.C


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Va Appia Primera red caminera, de Roma a Hidruntum.


El Imperio romanotena un sistemade carreteras de

unos 80.000 km,consistente en 29calzadas quepartan de laciudad de Roma.

Una de ellas laVaAppia(660 km).


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Va Apia: Notable por su trazado rectilneo, de punto a punto, sinreparar en obstculos (pantanos, lagos, barrancos, montaas). Eltrazado tenia un numero mnimo de curvas. Conocan la tcnica depilotes de madera para atravesar terrenos pantanoso.


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Estructura de un pavimentoRomano


Seccin de una calzada con sus partesprincipales sealadas.

El suelo inferior se nivelaba yapisonaba con bloques de madera yposteriormente se llenabacon statumen, unas piedras pequeas.La cantidad de estas piedras dependa de laporosidad del suelo.

Sobre el statumense colocaba el rudus, unaespecie de gravilla hecha con trozos depiedra y barroy de unos 20 centmetrosde grosor.Encima de sta se colocaba el nucleus,compuesta por piedra machacada y con

cal.Por ltimo se colocaba el pavimento con

bloques de piedras duras conargamasapara evitar dejar fisuras y que elagua se colara o provocara golpes con lasruedas


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Las conocidas calzadas romanas tenan un espesor de 90 a 120cm


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Las carreteras antes del siglo XIX.

En Francia siglo XVIII. Nuevas tcnicas de construccin decaminos. Hubert Gautier (1660-1737):Aconseja la estabilizacin de

suelos arcillosos mezclndolos con grava.


Misma seccin de la calzada romana en la que han desaparecido elstatumen y el nucleus quedando solo lacpa de detritus de cantera(rudus) sobre la cual se extiende el enlosado (summun dorsum)


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Pierre-Marie-Jerome Tresaguet (1746-1976): codificala construccin de carreteras reduciendo espesoresconstruyndola por capas sucesivas de piedra partida consuperficie dura. Recomienda las siguientes capas.


Una capa de piedras gruesas hincadas a mano. Una capa de regulacin con fragmentos de piedra.

Una capa de rodadura de un espesor de 3formada porpiedras de una nuez dura y machacadas.


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Los firmes de carreteras en el siglo XIX.

Thomas Telford (1757-1834): Escoses, Construyo mas de1.500 km de carreteras con muchos puentes. En sus firmesmantuvo un cimiento rgido formado por grandes piedras.



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John Loudon McAdam (1756-1836): tambin escoses,recomend que las carreteras se elevasen sobre el terrenoadyacente para facilitar la evacuacin de agua. Aconsejoconstruir los firmes colocando una capa de grandes rocassobre los cuales se extendan piedras de menor tamao, yfinalmente se una la masa total con gravilla fina o escoria.



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En estos estudios se analiza todo lo relativo a la productividady desarrollo de la zona por donde se pretende construir elcamino, considerando en estos todos los aspectos delbeneficio que traera a la zona el nuevo camino.

1.2. Estudios Socioeconmicos.Unidad I

1.2. Estudios Socioeconmicos.


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MTODO DE ANLISIS PARA LA DETERMINACIN DEZONAS VITALES

El mtodo de planeacin combina un subprocedimientoanaltico con otro grafico.

Procedimiento analtico: Estudio socioeconmico:

Descubrir y valorar las caractersticas de poblacin. Grado de aprovechamiento de los recursos naturales. Rendimiento obtenido de las diferentes actividades

productivas y los niveles de consumo.



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En cuanto a poblacin se refiere

Tendencias generales de crecimiento. Su distribucin en ncleos urbanos, suburbanos o rurales. Su estructura ocupacional. Su reparticin sobre la superficie considerada.

Aspectos:-Sanitarios asistenciales-Mortalidad por enfermedades endmicas-Alfabetizacin

-Educacin-Caractersticas habitacionales.



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El anlisis econmico comprende los factores principales de laproduccin:

Agricultura Ganadera Silvicultura Pesca Minera Industria de la transformacin Actividades comerciales

Crdito y hacienda Comunicaciones y transportes



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Sistema grafico:

Se lleva a cabo al mismo tiempo y utilizando los mismos datosestadsticos.

Consiste en plasmar y localizar sobre mapas geogrficosregionales, la realidad econmica y social.


Distribucingeogrfica de las

reassembradas de

caa y/o caf enla regin central

del estado deVeracruz


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ASPECTOS ECONMICOS Y SOCIALES

Desde el punto de vista de la evaluacin econmica social delos proyectos carreteros y atendiendo a sus caractersticasfsicas, financiamiento y nivel de participacin en los objetivos

de desarrollo, los proyectos carreteros se clasifican de lasiguiente manera.

Carreteras de funcin social

Carreteras de penetracin econmica Carreteras nuevas o mejoradas



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CARRETERAS DE FUNCIN SOCIAL


Deben considerarse los costos por habitante servido, as como loselementos de carcter social que se logra, como, asistencia medica,educacin, cultura.

La informacin que

se requiere consisteen l numero dehabitantespotencialmentebeneficiados,localizados en la zonade influencia delproyecto.


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CARRETERAS DE PENETRACIN ECONOMICA

Cuantificacin de la produccin obtenida y su incremento debido ala carretera que se registra en la zona de estudio.

Informacin necesaria (en conjunto con un experto en el rubroagrcola).

Limitar la zona de influencia Clasificar el suelo segn su uso y aprovechamiento Conocer la produccin agrcola y ganadera actual Superficie agrcola aprovechable Costos de transporte

Ingresos por habitante Salario mnimo Longitud y costo del proyecto


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Se evalan mediante el criterio de rentabilidad econmica.A. EL MEJORAMIENTO: ampliacin de sus carriles o larectificacin de los alineamientos horizontales y verticales.B. EL MEJORAMIENTO MEDIANTE UNA NUEVA RUTAgenerar una opcin que una dos centros de poblacin

mejorando las caractersticas geomtricas.

La informacin a recabar: Transito diario promedio anual

Su taza de crecimiento anual Composicin vehicular Velocidad media de marcha Velocidad media de recorrido


CARRETERAS NUEVAS O MEJORADAS


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Los Estudios Tcnicos tienen la finalidad, de aportar lainformacin tcnica necesaria para, desde el proyectogeomtrico, facilitar el proceso constructivo de la carretera y suptimo funcionamiento.

Es necesario realizar un primer reconocimiento en el terreno,con el apoyo de fotografas areas, o con cartas topogrficas dela regin

1. Estudios topogrficos2. Estudios geolgicos3. Estudios Hidrulicos-hidrolgicos

1.3. Estudios tcnicos y aplicacin de las nuevas tecnologas en el diseo de las carreteras.Unidad I

1.3. Estudios tcnicos y aplicacin de las nuevas tecnologas

en el diseo de las carreteras.


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1. Estudios topogrficos


Localizacin

Una ruta y elestablecimiento deun controlterrestre a lo largode ella.

Ruta

Franja de terrenode ancho variable

entre dos puntosobligados, dentrode la cual esfactible hacer lalocalizacin de uncamino.

Puntos obligados

Sitios por los que

necesariamentedeber pasar elcamino, porrazones tcnicaseconmicas,sociales y polticas,

tales como:Poblaciones.Sitios o reas productivas.Puertos orogrficos


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DESCRIPCION DE LA TOPOGRAFIA

En general toda regin en la cual el promedio de inclinacin delterreno en una longitud de 30 kilmetros.

Cuando sea mayor que 4% ser considerada montaosa. Cuando flucta entre el 4% y el 2% ser considerado plano

con lomero fuerte. Cuando es menor 2% se considera como terreno plano con

poco lomero.

Al escoger montaoso poco escarpado o montaoso muyescarpado depender si el promedio de inclinacin del terrenoen los 30 kilmetros, se acerca o se aleja al valor del 4%.



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2. Estudios geolgicos


Consisten en pruebas:

-Clasificacin petrogrfica

-Granulomtrica

-Caractersticas plsticas,humedad en el lugar, etc.

(Lo cual permite trazar unperfil geolgico

aproximado del lugar.)

Con lo anterior:

Es posible elegircul de lasalternativas es msestable yeconmica.

El conocimiento del:

Perfil del suelo, (a

travs de perforaciones)tiene muchaimportancia paraconocer los materialescon los cuales se van aconstruir las terraceras

(cortes y terraplenes).


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Terraplenes:

(podremos

saber) Materiales disponible para

su construccin. Equipo indicado para

llevarlo a cabo. Y el Procedimiento

adecuado.

C

ortes:

(conocimientodel

materialquesevaa

enco

ntrar)

Conocer las dificultades quese tendrn al atacar laexcavacin y definir elprocedimiento deconstruccin a emplear.

El conocimiento del materialque se va a emplear en losterraplenes para fijar bien elabundamiento, o decompactacin, y hayacompensacin.

Estudiar la estabilidad de los

cortes y terraplenes pararecomendar el mejor talud aemplear y el drenajenecesario.


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3. Estudios Hidrulicos-hidrolgicos


A lo largo del trazado de una carretera se requiereubicar, disear y construir las obras de drenajepara que las diferentes corrientes de aguaatraviesen la banca de tal forma que se garanticela estabilidad de esta y se tenga el mnimo efectosobre el medio ambiente.

Con el caudal, altura y velocidad obtenidas

para cada una de las corrrientes queatraviesan el proyecto y de acuerdo a lascondiciones fsicas del sitio, la hidrulicase encarga de determinar el tipo, forma ytamao de la obra necesaria.


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1.4. Clasificacin oficial de las carreteras.Unidad I

PARTES INTEGRANTES DE UN CAMINO


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Tradicionalmente

Los proyectos decarreteras seelaboraban llevando acabo los trabajostopogrficosdirectamente en campo

y los de gabinete,haciendo clculos contablas logartmicas ocalculadoras cientficasy ms recientementecon programas declculo en

computadora

Nuevas tecnologas

El reconocimiento delterreno con fotografasareas o en cartastopogrficas

Cartas topogrficas

Se elaboran endiferentes escalas:

1:250,000

1:100,000

1:50,000


No significa que los trabajos topogrficos en campo y los de gabinete seanobsoletos, ya que de cualquier forma tienen que ejecutarse en algnmomento del desarrollo del proyecto.

Aplicacin de las nuevas tecnologas en el diseo de las carreteras.


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Por su escalauna carta topogrficatiene aplicaciones paracon su informacin,hacer el anteproyectodel eje de una

carretera, obteniendodatos planimtricos yaltimtricos suficientespara ello

Informacin de campo

se procede a elaborar elproyecto geomtrico,usando cualquier

paquete de software deingeniera y topografadel mercado.

Software

Eagle Point Software

Civil CadSoft Desk

Terramodel


Con el desarrollo de las nuevas tecnologas, los trabajos que tomaba uncierto tiempo en hacerlo, actualmente ese tiempo se reduce a un tercio.


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CAMINOS Y CARRETERASAlgunos acostumbran denominar CAMINOS a las vas rurales,mientras que el nombre de CARRETERAS se lo aplican a loscaminos de caractersticas modernas destinadas al movimientode un gran numero de vehculos.

La carretera se puede definir como la adaptacin de una fajasobre la superficie terrestre que llene las condiciones de:

para permitir el rodamiento adecuado de los vehculos para loscuales ha sido acondicionada.


1.4. Clasificacin oficial de las carreteras.


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FACTORES QUE DEFINEN UNA CARRETERA

1. Factores Institucionales2. Factores Operacionales3. Factores Fsicos4. Factores Humanos y Ambientales

5. Factor Costo

NOMENCLATURA DE LAS CARRETERAS



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CLASIFICACION DE LAS CARRETERASLas carreteras se clasifican de tres maneras diferentes: Por transitabilidad Administrativa Tcnica oficial (SCT)


Carreteras

a) POR SUTRANSITABILIDAD

1. Terraceras

2. Revestida3. Pavimentada

b) ADMINISTRATIVA

1. Federales

2. Estatales

3. Vecinales o rurales

4. De cuota

c) TCNICA OFICIAL

1. Tipo especial

2. Tipo A

3. Tipo B

4. Tipo C


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a) CLASIFICACION POR SU TRANSITABILIDAD


Cuando se ha construido una seccin deproyecto hasta su nivel de subrasantetransitable en tiempo de secas.

Cuando sobre la subrasante se ha colocado yauna o varias capas de material granular y estransitable en todo tiempo.

Cuando sobre la subrasante se ha construido yatotalmente el pavimento.


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Cuando son costeadas ntegramente por la federacin y se encuentran por lo tanto a sucargo.

Cuando son construidos por el sistema de cooperacin a razn del 50% aportadospor el estado donde se construye y el 50% por la federacin, estos caminos quedana cargo del estado.

Cuando son construidos por la cooperacin: 1/3 federacin, 1/3 estado, 1/3 vecinosbeneficiados

Construidos por el gobierno federal a travs de la SCT y operado a travs de puentes ycaminos federales

b) CLASIFICACION ADMINISTRATIVA


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c) CLASIFICACION TCNICA OFICIAL

Esta clasificacin permite distinguir en forma precisa lacategora fsica del camino, ya que toma en cuenta losvolmenes de transito sobre el camino al final del periodoeconmico del mismo (20 aos) y las especificaciones

geomtricas aplicadas. En Mxico la Secretaria deComunicaciones y Transportes (S.C.T.) clasifica tcnicamente alas carreteras de la manera siguiente



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Tipo especial: estos caminos requieren de un estudio especial,pudiendo tener corona de dos o de cuatro carriles en un solo cuerpo,designndoles A2 y A4, respectivamente, o empleando cuatrocarriles en dos cuerpos diferentes designndoseles como A4, S.

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