REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE ECONOMACABIMAS ESTADO ZULIA

VAS DE COMUNICACIN I

Realizado por:

Jessica SosaCabimas, ABRIL 2015INDICE

Introduccin

Unidad I. Estudio de rutas

Estudios preliminares

Revisiones cartogrficas

Estudios de trnsito

Elaboracin de croquis

Reconocimientos

Estudios ambientales y econmicos

Estudios de factibilidad

Replanteo en el terreno

Diseo de eje de planta

Pre-diseo de la carretera

Presupuesto preliminar y evaluacin econmica

Diseo definitivo

Estudios de suelo

Diseo horizontal

Diseo vertical

Diseo de secciones transversales

Anlisis de movimiento de tierras

Diseo de obras complementarias

Presupuesto, planos.

Conclusin

Bibliografa

Anexos

INTRODUCCIN

La elaboracin del proyecto es privativa del ingeniero y abarca las etapas de seleccin y evaluacin de las rutas, el estudio de trazados alternos y la preparacin del proyecto propiamente dicho. La seleccin de la ruta engloba todo el proceso preliminar de acopio de datos, estudio de planos, reconocimiento y localizacin de las poligonales de estudio. Del anlisis y evaluacin de las diferentes rutas posibles para un trazado surgir una que reunir las mejores cualidades y sobre la cual se realizara los estudios detallados que conducen al proyecto.Desde el principio de la existencia del ser humano s a observado su necesidad por comunicarse, por lo cual fue desarrollando diversos mtodos para la construccin de caminos, desde los caminos a base de piedra y aglomerante hasta nuestra poca con mtodos perfeccionados basndose en la experiencia que conducen a grandes autopistas de pavimento flexible o rgido.

La determinacin de los volmenes de tierra a mover, al establecimiento de los sistemas de drenaje, a la estimacin de las cantidades de obra a ejecutar, al replanteo del trazado en el terreno, entre otros. Se realiza en dos etapas de alcances diferentes: la del anteproyecto y la del proyecto. Con ellas, el ingeniero ha concluido, aparentemente, su intervencin en el proyecto de crear una carretera.DESARROLLO

Unidad I. Estudio de rutas

Estudios preliminares

La primera etapa en la elaboracin de un proyecto vial consiste en el Estudio de las Rutas. Por Ruta se entiende la faja de terreno, de ancho variable, que se extiende entre los puntos terminales e intermedios por donde la carretera debe obligatoriamente pasar, y dentro de la cual podr localizarse el trazado de la va.

Como quiera que las rutas puedan ser numerosas, el estudio de las mismas tiene como finalidad seleccionar aquella que rena las condiciones ptimas para el desenvolvimiento del trazado. El estudio es por consiguiente un proceso altamente influenciado por los mismos factores que afectan el trazado, y abarca actividades que van desde la obtencin de la informacin relativa a dichos factores hasta la evaluacin de la ruta, pasando por los reconocimientos preliminares. De las actividades que abarcan el estudio de las rutas y donde de una u otra manera se aplica la Topografa, se encuentran la elaboracin de los croquis y los reconocimientos preliminares.

Una vez elaborados los croquis empieza el trabajo de campo o reconocimiento preliminar. El reconocimiento es el examen general de las fajas o zonas de terreno que han quedado determinados por los croquis. Su finalidad es la de descubrir las caractersticas sobresalientes que hacen a una ruta superior de los dems: sirve tambin para obtener datos complementarios de la regin, tener una idea del posible costo de la construccin de la carretera propuesta, anticipar los efectos potenciales de la carretera en el desarrollo econmico de los terrenos que atraviesa y estimar los efectos destructivos que pudiera tener en el paisaje natural. Con los datos obtenidos durante el reconocimiento preliminar y con la informacin reunida con anterioridad a l, el Ingeniero se formar un criterio que le permitir seleccionar las rutas que ameritarn estudio topogrfico. El reconocimiento debe ser rpido y de carcter general y puede realizar recorriendo la ruta a pie. El Ingeniero encargado del reconocimiento debe llevar consigo los instrumentos adecuados para la determinacin de las elevaciones relativas, la obtencin de rumbos y la medida de pendientes. Los barmetros aneroides, los GPS, las brjulas y los niveles de mano o clismetros sirven perfectamente para el trabajo.

Usualmente son de utilidad las clsicas reglas de Wellington, estas establecen lo siguiente:

No debe hacerse reconocimiento de una lnea, sino de toda un rea, observando una franja lo ms ancha posible a ambos lados de la lnea que une los puntos extremos.

Toda opinin preconcebida a favor de una lnea en particular, debe ser abandonada. Especialmente si es a favor de la lnea que parece la ms obvia.

Hay que evitar la tendencia a exagerar los mritos de las lneas cercanas a las carreteras o lugares muy poblados.

Desigualdades de terreno, puntos rocosos, cuestas muy empinadas, pantanos y todo lo parecido, ejerce una influencia mal fundada en la mente del explorador.

Las lneas difciles de recorrer a pie o de vegetacin muy tupida parecen peor de lo que en realidad son.

A medida que el reconocimiento avanza, debe hacerse mentalmente un mapa hidrogrfico de la regin.

El ingeniero debe dar como regla invariable, poco crdito a todo informacin desfavorable, sea cual fuere su origen, que no est de acuerdo con su criterio.

Revisiones cartogrficas

Es la primera etapa en la elaboracin del proyecto vial, consiste en un estudio de las posibles rutas para seleccionarla que rena mejores condiciones. La ruta es la faja de terreno, de ancho variable, que se extiende entre los puntos terminales e intermedios por donde la carretera debe obligatoriamente pasar, dentro de la cual podr realizarse el trazado de la va. Las rutas pueden llegar a ser numerosas, el estudio de las mismas tienen por finalidad seleccionar aquella que renalas condiciones ptimas para el desenvolvimiento del trazado; es decir, aquella cuyo eje sirva mejor a los terrenos adyacentes y al trfico que se espera y que pueda ser construido de acuerdo con las normas establecidas y al mnimo costo. A continuacin de mencionan las etapas a seguir para el estudio de rutas. FACTORES DE LOCALIZACIN DE UNA VA. Muchas pueden ser las variables que determinan la direccin general de una ruta, entre estas variables se deben tomar en cuenta dos controles, los cuales se tienen: Controles Primarios. Estn representados por aquellas variables que determinan la direccin de la ruta y que no son competencia directa del ingeniero o de la comisin encargada del estudio del proyecto de la va; por ejemplo, se tienen las consideraciones de orden poltico, que pueden imponer el paso de una carretera por localidades que constituyen controles de paso o controles primarios; a partir del establecimiento de estos controles es cuando participa el redactor del proyecto y el resto de especialistas (en hidrulica, hidrologa, geotecnia y otros), para sin apartarse de los controles primarios, proceder a realizarla localizacin tcnica y de presupuesto. Controles Secundarios. Estn representados por el conjunto de aspectos que influyen tanto en la localizacin como el diseo de la va e intervienen de manera determinante en la seleccin de la ruta. Entre los principales aspectos a tomar en cuenta, se tienen: ( La Topografa: Es uno de los principales factores de la localizacin de una carretera, y generalmente afecta a los alineamientos, pendientes, visibilidad, secciones transversales de la va y otros. Montaas, valles, colinas, pendientes escarpadas, ros y lagos imponen limitacin en la localizacin y son por consiguiente, controles durante el estudio de rutas. Las cumbres y los valles son excelentes rutas si se sigue la direccin correcta y si se cruzan montaas y se requiere vencer desniveles pronunciados, ya existen limitaciones que representan controles en las primeras para el paso entre ellas (montaas) y en el segundo trabajar con pendiente mximas admisibles. ( Caractersticas Fsicas y Condiciones Geolgicas: Son tambin factores importantes en el criterio a adoptarse en la localizacin de las vas estn muy bien representados por aspectos tales como: presencia de zonas inestables, proclives a deslizamientos y derrumbes, las reas pantanosas, las secuencias estratigrficas de las unidades geolgicas, entre otras, son algunas caractersticas geolgicas que ejercen marcada influencia en la seleccin de una ruta. Tambin es necesario contar con informacin referente a tipos de rocas, caractersticas litolgicas, tales como cementacin, porosidad, permeabilidad, entre otros. Esta informacin sobre el reconocimiento de los suelos y de los yacimientos existentes en la zona de estudio, permite conjuntamente con la topografa (previa) para considerar la posibilidad de utilizarlos materiales ubicados en la adyacencia o alrededores inmediatos al sitio previsto para el proyecto, con lo cual se puede mejorar las condiciones durante la construccin, permitiendo utilizacin racional de recursos econmicos. ( Desarrollos Fsicos (Puntos de Control Intermedio): Representan factores determinantes que debe tener en cuenta el ingeniero para la ubicacin de una ruta, lo constituyen entre otros los siguientes: presencia de ciudades, pueblos y caseros, la vialidad existente, puentes, cruce de ros y la distribucin de la red hidrogrfica, la presencia de bosques y zonas cultivadas, las divisorias poltico-administrativas, los asentamientos tnicos y las reas histricas. ( Restricciones Ambientales: Est representada por todos aquellos factores que ameritan especial atencin por la afectacin que pueden generar sobre elementos de la naturaleza durante la ejecucin del proyecto, estas restricciones se imponen a todo desarrollo de proyecto vial, entre las cuales se pueden mencionar: control de la contaminacin atmosfrica y acutica, la limitacin de los ruidos. ( Uso de La Tierra: El uso de la tierra es otro factor a tomar en cuenta a la hora de efectuar acciones para la localizacin y diseo de alguna va. Los desarrollos fsicos; tales como las ciudades, pueblos y caseros, vialidad, cruce de los ros y otros, deben tomarse en consideracin como ya se mencion; ahora bien, con la construccin de una carretera se puede generar la modificacin del carcter y el uso de esas tierras que tenan poco valor, la cual comienza a ser rentable debido a que las buenas carreteras actan como catalizadoras del progreso econmico. Obtencin de la informacin: Dado que la topografa, la geologa, los drenajes, y el uso de la tierra tienen un efecto pronunciado en la localizacin y en la determinacin del tipo de carretera a proyectar, desde un principio del estudio debe obtenerse informacin relativa a ello. Esta informacin, junto con los datos de trfico y vehculos, constituyen los mayores controles para la localizacin y diseo de las carreteras. La informacin requerida en la etapa de localizacin consiste principalmente en: planos de la regin, fotos, croquis, recorrido de las zonas de estudios existentes u otros. Elaboracin de los croquis: El estudio inicial de las rutas generalmente se realiza, sobre una carta, o sobre fotografas de la regin, ambas son una representacin del terreno, obtenida por una proyeccin sobre un plano, de una parte de la superficie de la tierra. El relieve del terreno puede representarse en planos, de diferentes maneras; siendo la ms usual por medio de curvas de nivel, es decir a travs de curvas que enlazan puntos de terreno situados a la misma cota. Con los datos obtenidos de cartas o de fotografas areas, el ingeniero logra formarse una idea de la regin; sobre ella puede sealar los desniveles, los cursos de agua, las filas montaosas, los cruces con otras vas, entre otros. puede tambin marcar informacin obtenida de consultas que se han reunido previamente, los datos de poblacin, zonas de produccin, intensidad de lluvias, tipos de terrenos e informaciones geolgicas y cualquier otra informacin que pueda resultar de inters; as mismo deben reflejarse los controles primarios que guan el alineamiento de la va y por donde esta debe pasar. Para ello la va se puede dividir en sectores, y estos a su vez en tramos, tambin debern indicarse los puntos de paso y controles secundarios.

Reconocimientos preliminares: Una vez elaborado los croquis, empieza el trabajo de campo o reconocimiento preliminar. El reconocimiento es el examen general de las fajas o zonas de terreno que han quedado determinadas por los croquis. El propsito de los reconocimientos preliminares es descubrir las caractersticas sobresalientes que hacen a una ruta superior a las dems; sirve tambin para obtener datos complementarios de la regin, tener idea de posible costo de la construccin de la carretera propuesta, anticipar efectos potenciales de la carretera en el desarrollo econmico de los terrenos que atraviesa, estimar efectos destructivos que pudiera tener en el paisaje natural. EVALUACION DE LAS RUTAS PROBABLES. La eleccin de la mejor ruta entre varias posibles es usualmente un problema difcil de resolver; y de la decisin que se tome en esta etapa depender el futuro de la carretera. Para comparar las ventajas que ofrecen diferentes rutas es preciso hallar el costo aproximado de construccin, operacin y conservacin de la va que en ella se puede trazar y compararlo con los beneficios probables que producir su explotacin. Cualquier criterio empleado para la evaluacin, debe incorporar a los beneficios materiales cuantificables, los valores sociales y estticos de la carretera. As se podr establecer cul es el trazado que ofrece no slo beneficios econmicos, sino tambin los mejores efectos sociales y de esta manera las carreteras lograrn integrar mximos beneficios pblicos y privados y la conveniencia, satisfaccin y seguridad de los usuarios, contribuyendo a prestar un mejor servicio, preservando y acrecentando los recursos de la tierra, el agua, el aire y los biticos, coadyuvando a los objetivos de desarrollo regional. Estudios de trnsito

El proceso de estudio del trazado de una carretera implica una bsqueda continua, una evaluacin y seleccin de las posibles lneas que se pueden localizar en cada una de las fajas de terreno que han quedado como merecedoras de un estudio ms detallado despus de haber practicado los reconocimientos preliminares y la evaluacin de las rutas. La finalidad de este estudio es la de establecer en dichas fajas la lnea o lneas correspondientes a posibles trazados de la carretera. Para ello es necesario llevar a efecto un minucioso reconocimiento adicional sobre las rutas seleccionadas. Dos enfoques posibles para efectuar los reconocimientos de campo; el areo y el terrestre, utilizados por separado o conjuntamente. El mtodo terrestre es aconsejable cuando, despus de haber llevado a trmino los reconocimientos preliminares los posibles alineamientos del trazado han quedado bien definidos; asimismo, cuando el ancho de la faja de derecho de va es reducido y cuando el uso de la tierra es escaso. El mtodo areo, en cambio, es preferible cuando durante dichos reconocimientos no ha sido posible precisar los alineamientos del trazado; cuando el terreno es muy accidentado y cuando el uso de la tierra, es muy intenso. En ltima instancia, la seleccin del mtodo a usar para el reconocimiento de campo deber basarse en un anlisis comparativo de los costos que origine cada una de las tcnicas posibles y en la disponibilidad de tiempo acorde a las exigencias de cada una de ellas.

Elaboracin de croquis

El estudio de las rutas se realiza, generalmente sobre un mapa de la regin, los cuales son una representacin del terreno, obtenida por proyeccin sobre un plano, de una parte de la superficie esfrica de la Tierra. El relieve del terreno aparece representado en los mapas por medio de las curvas de nivel, curvas que enlazan puntos del terreno situados a la misma cota. Los principales mapas que se utilizan en la elaboracin del croquis de una va son editados en escalas 1:25000 y 1:100000. Con los datos obtenidos de los mapas, el Ingeniero logra formarse una buena idea de la regin. Sobre ellos puede sealar los desniveles, los cursos de agua, las filas montaosas, los cruces con otras vas, entre otros. Tambin puede marcar en ellos, de las informaciones recogidas a travs del material de consulta que se ha reunido previamente, los datos de poblacin, zona de produccin, intensidad de lluvias, tipos de terrenos y formaciones geolgicas, entre otros. Adems, deben indicarse con especial cuidado los controles primarios que guan el alineamiento general de la va y por los cuales sta debe incuestionablemente pasar; y los controles secundarios tales como caseros, carreteras existentes, sitios de puentes, zonas de terreno firme, cruce con otras vas, minas, bosques, entre otros. De esta manera orientado el alineamiento general de la carretera y con los datos adquiridos y anotados sobre los mapas, ser posible sealar en ellos varias lneas o croquis de la va que determinarn fajas de terrenos de ancho variable o rutas, sobre los cuales ser posible ubicar el trazado de la carretera. Reconocimientos

Los reconocimientos topogrficos terrestres se realizan volviendo a recorrer cada una de las fajas definidas por los croquis y consideradas como posibles despus de haber llevado a cabo los reconocimientos preliminares. Durante este recorrido se obtiene informacin adicional sobre la ruta y se establece en ella una lnea o poligonal que constituye el trazado de la carretera, la cual debe seguir la direccin general de la va entre sus extremos, adaptndose a las caractersticas topogrficas de la ruta escogida. Esta lnea es una primera aproximacin del eje de la futura va y referidos a ella, se anotan los datos que se obtienen durante el reconocimiento topogrfico.

Una vez elaborados los croquis empieza el trabajo de campo o reconocimiento preliminar.

El reconocimiento es el examen general de las fajas o zonas de terreno que han quedado determinados por los croquis. Su finalidad es la de descubrir las caractersticas sobresalientes que hacen a una ruta superior de los dems: sirve tambin para obtener datos complementarios de la regin, tener una idea del posible costo de la construccin de la carretera propuesta, anticipar los efectos potenciales de la carretera en el desarrollo econmico de los terrenos que atraviesa y estimar los efectos destructivos que pudiera tener en el paisaje natural.

Con los datos obtenidos durante el reconocimiento preliminar y con la informacin reunida con anterioridad a l, el Ingeniero se formar un criterio que le permitir seleccionar las rutas que ameritarn estudio topogrfico.

El reconocimiento debe ser rpido y de carcter general y puede realizar recorriendo la ruta a pie. El Ingeniero encargado del reconocimiento debe llevar consigo los instrumentos adecuados para la determinacin de las elevaciones relativas, la obtencin de rumbos y la medida de pendientes. Los barmetros aneroides, las brjulas y los niveles de mano o clismetros sirven perfectamente para el trabajo. Estudios ambientales y econmicos

El elemento bsico que permite evaluar el movimiento del trnsito, como as tambin una de las caractersticas de este movimiento o corriente de trnsito, lo constituye el nmero de vehculos que pasan por un punto o una seccin de un camino, en un perodo de tiempo determinado.

Ese elemento bsico se denomina volumen o flujo del trnsito y su medicin directa se determina mediante el conteo de los vehculos que pasan por una seccin de un camino durante un determinado perodo de tiempo.

Los datos acerca de los volmenes de trnsito, son utilizados en distintas reas de la actividad vial, ya sea para la planificacin, el diseo (geomtrico y/o estructural) de los caminos, para el dictado de las normas de circulacin, entre otros.

Estudios de factibilidad

Replanteo en el terreno

Para llevar las medidas del plano al terreno necesitamos tener el correspondiente "plano de replanteo", el que deber tener todos los datos necesarios para la correcta comprensin del mismo.Este plano posee un par de ejes ortogonales, que se denominan "Ejes de Replanteo". Corresponden al origen y referencia de las "Cotas de Replanteo". Las cotas son las que nos indican las distintas medidas que debemos trasladar al terreno.Puede ocurrir que el mismo plano general pueda servir como plano de replanteo agregando ejes auxiliares siempre y cuando sean obras chicas caso contrario hay que disponer en s de planos de replanteo que generalmente se componen de los "Planos de Albailera", los "Planos de Estructuras" y se complementan con planos de detalles si fueran necesarios que amplen o ayuden a visualizar y comprender mejor los datos volcados, estos se realizan en escala 1:20 o 1:25.Los Planos de Replanteo se dibujan en escala 1:50 y deben contener como mnimo los siguientes datos:

Ejes de replanteo Cotas parciales Ejes de aberturas. Cotas de replanteo (medidas tomadas desde los ejes). Niveles. Espesor de muros y tabiques. Indicacin y tipo de abertura. Denominacin y tipo de los locales.Las cotas de replanteo de muros y columnas se referirn a filo y no a eje de ellos, correspondiendo descontar, el espesor del revoque cuando una columna est contenido en un muro, es decir que para la pared terminada sern distintas las cotas en los planos de estructura columnas y de albailera (muros).Cuando existan paredes circulares se debe indicar en el plano el radio y las cotas al centro desde donde se traza la curva. En otra oportunidad continuar explicando quela simbologa empleada para replantear conejemplos, hasta pronto.La topografa del terreno atravesado influye en el alineamiento de carreteras y calles. La topografa afecta el alineamiento horizontal, pero este efecto es ms evidente en el alineamiento vertical. Para caracterizar las variaciones los ingenieros generalmente dividen la topografa en tres clasificaciones, de acuerdo con el tipo de terreno: plano, ondulado y montaoso. En la siguiente tabla se indican sus caractersticas:TERRENOINCLINACION MAXIMA MEDIA DE LAS LINEAS DE MAXIMA PENDIENTE (%)MOVIMIENTO DE TIERRAS

Plano (P)0 a 6Mnimo movimiento de tierras por lo que no presenta dificultad ni en el trazado ni en la explanacin de una carretera.

Ondulado (O)7 a 13Moderado movimiento de tierras, que permite alineamientos rectos, sin mayores dificultades en el trazado y explanacin de una carretera.

Montaoso (M)13 a 40Las pendientes longitudinales y transversales son fuertes aunque no las mximas que se pueden presentar en una direccin considerada; hay dificultades en el trazado y explanacin de una carretera.

Cada tipo de terreno obliga, en trminos generales, a unos diferentes patrones generales de diseo. A continuacin se hace un anlisis sobre los aspectos ms importantes en el trazado de una va de acuerdo al tipo de terreno: 1. Terreno planoPermite obtener alineamientos, horizontal y vertical, de modo que los vehculos pesados circulen a una velocidad aproximadamente igual a la de los vehculos ligeros. Las distancias de visibilidad que dependen tanto de las restricciones horizontales como las verticales, son generalmente largas o puede obtenerse, sin dificultades constructivas o sin mayores costos.La pendiente general, en el sentido de avance de la va, es considerablemente inferior a la pendiente mxima estipulada y en donde el trazo de lnea recta puede constituir la solucin de enlace entre dos puntos. Si se trata de una va considerablemente extensa es necesario fijar la orientacin general que habr de seguir la lnea y los puntos de control. Los sobrevuelos sobre el rea son muy tiles en esta actividad.Una vez determinados los puntos de control y ubicados en el terreno, el trabajo se reduce a enlazarlos con el mejor alineamiento posible. En el campo esta actividad se puede llevar a cabo de una manera rpida y segura dado la existencia de equipos de gran alcance y precisin como el distancometro, estacin total o inclusive el GPS.Cuando se trata de una topografa muy plana el estudio de rutas se puede reducir de manera considerable. Es fcil determinar cul es la mejor alternativa por lo cual el los estudios de lnea de ceros y del trazado de la lnea preliminar, no requieran ser realizados, siendo posible definir de forma directa en el terreno el trazado de la lnea preliminar.La localizacin directa es una metodologa an muy usada principalmente en terrenos planos o en proyectos muy cortos donde no da lugar a estudio de rutas y es fcil orientar el proyecto en el terreno. La localizacin directa consiste bsicamente en definir el eje del proyecto en el terreno a partir de los diferentes controles que se puedan presentar y sin necesidad de definir previamente en un plano o mapa topogrfico la localizacin de este.Aunque la lnea recta perece ser la mejor solucin en terrenos planos, las exigencias tcnicas, de seguridad y estticas desaprueban el uso de tangentes demasiado largas. An en terrenos planos los alineamientos curvilneos y semicurvilneos son los ms apropiados, idea que est emparentada en la arquitectura paisajista. El diseo horizontal est condicionado principalmente por la presencia de zonas muy bajas que en temporadas lluviosas se pueden inundar transformndose en lagunas o pantanos. Otro control puede ser el de las construcciones existentes, cultivos, carreteras o lneas frreas existentes, bosques, cinagas.2. Carretera tpica de terreno onduladoSu alineamiento horizontal y vertical ocasiona que los vehculos pesados reduzcan sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehculos livianos, pero sin ocasionar que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. Se pueden obtener sin mucha dificultad un alineamiento horizontal con tangentes relativamente largas y radios de curvatura amplios que permiten distancias de visibilidad apropiadas para la velocidad que se desarrolla. Las pendientes transversales son moderadas (del orden del 7 al 13%); los cauces son amplios y poco profundos. El terreno presenta oscilaciones suaves y amplias pero ocasionalmente pendientes altas restringen los alineamientos horizontal y vertical.En el terreno ondulado el diseo se orienta a buscar una compensacin entre los volmenes de corte y terrapln. Esta compensacin contribuye a que las magnitudes de los cortes y los llenos se mantengan en niveles razonables, con lo cual se incrementa su estabilidad. Al lograr esto se alcanza tambin una disminucin en los costos del movimiento ya que la magnitud de los cortes disminuye y parte de este material puede ser usado en la construccin de muchos terraplenes. Esta solucin no solamente favorece la parte econmica sino tambin la ambiental y de igual manera se requiere una menor disponibilidad de sitios para depositar el material de corte.La compensacin entre los volmenes de corte y lleno es posible siempre y cuando la pendiente transversal permita la construccin de terraplenes. Se debe tener especial cuidado con las corrientes de agua y las vas existentes que sean atravesadas por el proyecto.La compensacin del movimiento de tierra se presenta tambin en el sentido transversal generando secciones mixtas, es decir con excavacin y con terrapln3. Carretera tpica de terreno montaosoEl diseo geomtrico en este tipo de terreno obliga a que los vehculos pesados circulen a una velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. Terreno montaoso es aquel en el cual los cambios de altura tanto longitudinal como transversal del terreno con respecto a la carretera son abruptos y donde se requieren frecuentemente los banqueos y el corte de laderas para obtener unos alineamientos horizontales y verticales aceptables. La pendiente transversal vara entre 13 y 40%, permitiendo eventualmente la construccin de terraplenes en algunos casos. En muchos casos se busca obtener un diseo con seccin en ladera que consiste en hacer coincidir el borde de la banca con el perfil transversal del terreno de modo que aunque predomine la excavacin esta no sea excesiva.El alineamiento horizontal presenta restricciones para la visibilidad ya que es difcil obtener tangentes largas y radios de curvatura amplios. Es importante adems evaluar la composicin vehicular que pueda tener la va ya que si el porcentaje de vehculos pesados es alto el proyecto puede ser poco funcional ya que su nivel de servicio inicial es muy bajo.El factor determinante en terrenos montaosos y escarpados y an en los ondulados es el de la pendiente longitudinal. El reconocimiento de este tipo de terrenos es ms complejo que en los terrenos planos y con un mayor nmero de puntos de control secundarios creando la necesidad de apartarse de la direccin rectilnea entre los sitios que van a comunicarse.El uso del avin, o mejor an el helicptero, en la exploracin de terrenos accidentados es mucho ms til que en los planos ya que se obtiene un panorama topogrfico ms amplio y completo sobre el cual se puede determinar la ruta o rutas posibles para el trazado y dems referenciar de una manera ms clara los diferentes puntos de control secundario.TRAZADO LNEA DE PENDIENTE CONSTANTEEn terrenos con topografa accidentada ondulados, montaosos- para efectos de seleccionar la mejor ruta es necesario llevar a cabo estudios preliminares sobre planos o restituciones fotogramtricas. Desde el punto de vista tcnico, la seleccin de ruta se caracteriza por la llamada lnea de pendiente constante, con una inclinacin previamente definida sin exceder el valor mximo permitido que en general depende de la categora o importancia de la va. La Tabla 4.2 indicada anteriormente indica las pendientes mximas para diferentes velocidades de diseo dependiendo del tipo de va y clase de terreno. Una vez establecidas las diferentes rutas en los planos y su respectivo reconocimiento en el terreno, se procede a definir las lneas de pendiente con el fin de realizar una comparacin racional de las diferentes alternativas propuestas aportando criterios tcnicos que permitan seleccionar la mejor ruta.Trazado de lneas de pendiente en un plano topogrficoConsiderando dos puntos A y B (Figura 4.8), colocados sobre dos curvas de nivel sucesivas, la pendiente de la lnea que los une es:Pendiente (P) = intervalo de nivel (Dv) / distancia horizontal (Dh)Por lo tanto si se desea hallar la distancia necesaria para pasar de un punto situado sobre una curva de nivel a otro sobre una curva de nivel siguiente, - ms arriba o ms abajo, con una pendiente determinada se tiene que:Distancia horizontal = Intervalo de Nivel / Pendiente Dh = Dv / PLa distancia horizontal obtenida se debe fijar en la abertura del comps en la escala del plano en que se est trabajando. Para trazar la lnea de ceros desde el punto A, con una pendiente definida, se coloca el centro del comps en este punto y se debe cortar la siguiente curva de nivel (mayor si se asciende o menor si se desciende), determinando el punto B; luego se ubica de nuevo el centro del comps en el punto B y se corta la siguiente curva determinando as el punto C. De forma similar se contina hasta que sea necesario modificar la direccin o la pendiente de la lnea.Por ejemplo si se tiene un plano con curvas de nivel cada 2 metros y se quiere unir dos puntos sobre curvas de nivel sucesivas con una pendiente del 8.0 %, se requiere la siguiente distancia:Distancia horizontal = 2.0 / 0.08 = 25.0 metrosAhora si se requiere unir dos puntos distanciados varias curvas de nivel, la distancia hallada, reducida a la escala del plano, podr llevarse con un comps a partir del punto inicial, fijando una serie de puntos sucesivos que constituyen la lnea de pendiente o lnea de ceros.Lo ideal es que esta lnea de pendiente sea uniforme, es decir, que al llevarse a cabo en el plano, debe ir sobre el terreno que ste representa, y no por encima ni por debajo de l. Cuando esto se permita o se lleve a cabo significa que debern realizarse rellenos y cortes, respectivamente.Para la pendiente del 2.0% la abertura del comps sera:Dh = 5.0 / 0.02 = 250.0 metros.Se puede observar que como la abertura del comps es amplia y no permite ganar suficiente altura sobre la ladera. En un recorrido de 1750 metros (7 pasos x 250 metros) se ha ascendido un total de 35.0 metros (1750 x 0.02 o 7 x 5), desde la cota 120 hasta la 155 (puntos A y B).Si partimos del mismo punto A pero con una pendiente del 4.0%, se ganara el doble de altura sobre la ladera por cada paso del comps. En este caso la abertura del comps sera la mitad:Dh = 5.0 / 0.04 = 125.0 metros.El recorrido desde el punto A hasta el punto C es de 1625 (13 pasos x 125.0 metros) y la altura ascendida es de 65 metros.Por ltimo si se trabaja con una pendiente del 8.0% la abertura del comps sera la mitad de la anterior 62.5 y se ganara una altura de una forma ms rpida. Aqu la longitud recorrida es de tan solo 812.5 metros pero la altura que se asciende es igual a la anterior.Forma de enlazar dos puntos obligadosSi se requiere unir dos puntos, el trazado de menor longitud ser el que utilice la pendiente mxima admisible o permitida. Al estudiar el enlace entre dos puntos con una lnea de pendiente uniforme, habr que determinar cul es la pendiente mxima estimada (PME) cuya forma de hallarla puede ser por tanteo, estimando una longitud aproximada y una diferencia de altura entre los dos puntos a unir. Otra forma ms precisa para determinarla es con lneas de pendiente parciales trazadas a partir de los puntos a unir. Basados en la Figura 4.11 se determinar la pendiente mxima estimada para unir los puntos A y B.A partir del punto A se traza una lnea con pendiente p1 hasta el punto C, que como puede observarse est por debajo del punto B al cual se quiere llegar e indicando que est pendiente est por debajo de la PME. Luego es preciso trazar otra lnea a partir del punto B con una pendiente p2, mayor que p1, y que corta la primera en el punto D.Si se observa ahora en la Figura 4.12 que la PME (Pendiente mxima Estimada, definida en clases como Pendiente mxima Posible) se puede calcular de la siguiente forma:PME= (Y2+Y1)/(X2+X1)X1 = Distancia horizontal entre A y D a lo largo de la primera lneaX2 = Distancia horizontal entre D y B a lo largo de la segunda lneaY1 = Diferencia de altura entre A y DY2 = Diferencia de altura entre D y BCon el valor de PMPos se puede trazar una lnea de pendiente uniforme entre los puntos A y B, repitiendo el procedimiento si es necesario, hasta unir correctamente estos puntos.Como en cada proyecto se debe definir una pendiente mxima permitida (PMP), determinada a partir de las especificaciones y categora de la va, entonces se pueden presentar dos casos:1. PME > PMP.Cuando esto sucede significa que el trazado se debe realizar con la PMP y quiere decir que la longitud del recorrido total debe ser mayor que la obtenida con la PME. En la Figura 4.13 se tiene una lnea de ceros lc1 trazada con la PME pero como es mayor que la permitida es necesario obtener otros trazados con la pendiente mxima permitida que representar una mayor longitud de recorrido. Se ha obtenido las lneas de ceros lc2y lc3 despus de varios tanteos y de las cuales se debe elegir la ms apropiada de modo que se ajuste a las necesidades impuestas por la futura va, como por ejemplo, alineamiento horizontal, movimiento de tierra, estabilidad, cantidad de obras de drenaje.2. PME < PMP.Cuando esto sucede significa que la lnea determinada a partir de la PME puede ser la de menor longitud, por lo tanto por razones econmicas de deber optar por esta.Se debe tener en cuenta que el procedimiento para obtener la PME es vlido para terrenos regulares, es decir, que desciendan o asciendan. Cuando el terreno es muy irregular se hace difcil obtener una lnea de ceros uniforme, lo que significa que no existe una pendiente mxima estimada. En estos casos es conveniente determinar cul es la pendiente apropiada para cada tipo de terreno que se vaya presentando de modo que no exceda la pendiente mxima permitida.Trazado lnea de Pendiente Constante en el terrenoCuando no se dispone de planos topogrficos o simplemente se desea localizar la lnea de ceros directamente en el terreno es necesario el uso de un nivel Abney (o clismetro) o de pendiente y una mira. La pendiente a utilizar se puede determinar por tramos y para calcularse se debe estimar la distancia a recorrer y la diferencia de altura entre los puntos extremos de cada tramo. El procedimiento, apoyado en la Figura 4.15, es el siguiente: Se fija en el nivel Abney la pendiente deseada para la lnea de ceros. Se ubica el nivel a una altura determinada y apropiada para el ojo sobre un jaln. En el terreno se ubica el punto o puntos que tengan una lectura de mira igual a la altura del Abney o Clismetro sobre el jaln. La superficie del terreno en la direccin observador menos lectura de mira tendr entonces una pendiente igual a la marcada en el nivel Abney. El procedimiento anterior es vlido en terrenos muy regulares, pero en terrenos irregulares al ir ubicando los puntos que cumplan la altura de mira buscada probablemente se obtendrn direcciones que generen alineamientos errneos o defectuosos. Para evitar este problema el procedimiento a seguir es el siguiente: Se definen ciertos lmites para corte y para lleno a lo largo de la lnea a trazar. Teniendo en cuenta el valor del corte o lleno estimado en un punto cualquiera la lectura de la mira ser variable de modo que la direccin general que debe llevar el alineamiento es ms fcil de controlar. Con el valor ledo en la mira se puede calcular la altura del lleno o del corte (Figura 4.16)En la Figura 4.16 se tiene el punto A con un corte establecido Ca y una altura del ojo Ho y con la pendiente definida fija en el nivel Abney se obtiene una lectura en la mira en el punto B de Mb. Para calcular la altura de corte Cb en el punto B se tiene:Cb = Ca + Ho MbSi la mira se ubica en el punto C donde se presenta un lleno, la altura de este sera:LLc = Ca + Ho McEl valor para Cb es positivo mientras que el obtenido para LLc es negativo, significa que la expresin general para calcular el corte o lleno de un punto 2 a partir de un punto 1 es:(Corte o Lleno)2 = Altura Ojo (Corte o Lleno)1 Lectura MiraAl igual que el trazado en planos, la localizacin directa en el terreno puede presentar diferentes casos y situaciones lo que obliga a realizar diferentes tanteos con el fin de obtener la lnea de ceros ms apropiada. Esta serie de tanteos, ajustes y correcciones en el campo representan, adems de un alto costo, una gran demora en el estudio de la lnea de ceros, por lo tanto es recomendable, principalmente cuando se tienen terrenos muy irregulares o trazados relativamente largos, obtener la topografa de la franja o franjas de las diferentes rutas que se quieren estudiar. La obtencin de est topografa aunque tambin puede representar un alto costo es indispensable para desarrollar un buen estudio de alternativas y adems ser de mucha ayuda para las siguientes etapas dentro del trazado y diseo de la va.Consideraciones sobre los trazados.El estudio de una lnea de pendiente en terreno montaoso puede presentar una gran variedad de situaciones con diferentes soluciones. A continuacin se presentan los casos ms comunes en el enlace de dos puntos. Los dos puntos estn en el fondo del mismo valleEl fondo de un valle es a veces poco aconsejable para desarrollar el trazado de una va, siendo preferible llevarlo a cabo sobre los flancos de este. Si los puntos estn situados a lados distintos de una corriente de agua, se debe buscar el sitio adecuado para atravesar este. Se debe seleccionar un punto tal que considere no solo el aspecto geomtrico sino tambin el estructural, geolgico, hidrulico y geotcnico.En algunas ocasiones las zonas ms cercanas al cauce presentan una pendiente transversal muy alta por lo que es recomendable ascender, siempre y cuando no sea demasiado, hasta una zona ms plana y luego volver a descender para llegar al punto final. Puede ocurrir tambin que uno de los lados presenta una pendiente transversal ms alta (ruta a) por lo que es recomendable cruzar la lnea hacia la otra margen (ruta b).Cuando se debe atravesar un ro o corriente profunda, no se requiere definir la lnea de ceros hasta el borde de esta, es decir, cortar todas las lneas de nivel hasta llegar al borde de la corriente. La curva de nivel seleccionada debe ser la que se encuentre cercana a un cambio fuerte en la pendiente transversal de la corriente o donde se considere que la obra a proyectar no est demasiado elevada con respecto al nivel del agua o borde de la corriente. Los dos puntos estn sobre una misma falda o ladera.Si la pendiente no es muy grande la lnea recta podra ser la solucin, mientras si esta es considerable se debe recurrir a alargar el recorrido generando algunas vueltas con cambios de direccin. Estos cambios de direccin es preferible realizarlos en las zonas ms planas y distanciados lo ms que se pueda para que luego no se presente un alineamiento horizontal muy forzado o deficiente (Figura 4.19).En algunas ocasiones cuando se asciende o desciende sobre una ladera y se presentan cambios de pendiente fuerte es recomendable modificar la pendiente de la lnea de ceros con el fin de evitar las zonas con altas pendientes transversales. Los dos puntos estn sobre vertientes opuestas de una misma hoya Figura 4.20. En este caso el trazado ms evidente sera la lnea recta A B, pero se puede observar que esta solucin es inadecuada ya que se requiere de un lleno demasiado alto o un puente muy largo. Otra solucin podra ser la ruta A C B, siguiendo casi la misma curva de nivel. Aunque esta solucin presenta una pendiente longitudinal muy suave arroja una longitud excesiva. La opcin ms adecuada sera una intermedia, partiendo de A y bajando hasta el fondo del valle, pasando por D, para luego ascender hasta llegar al punto B, con una pendiente que no sobrepase la mxima permitida. Los puntos se encuentran sobre vertientes opuestas del mismo contrafuerte. Esta situacin es muy similar al caso anterior, solo que ac primero se asciende y luego se desciende. La lnea A B significa un corte muy alto, mientras que la direccin A C B representa un recorrido excesivo e innecesario. La solucin ms prctica es entonces la lnea intermedia ascendiendo y descendiendo con una pendiente adecuada. Diseo de eje de planta

El trazado debe reunir determinadas caractersticas en sus alineamientos y pendientes, por ello debe establecerse desde un principio los radios de curvatura mnimo y las pendientes mximas que pueden emplearse. En cuanto a las velocidades de proyecto a seleccionar, los radios de curvatura mnimos y las pendientes mximas, lo haremos de las tablas y grficos siguientes:

VELOCIDAD DE PROYECTO EN FUNCION DEL TIPO DE CARRETERA- Las normas venezolanas indican como normales las velocidad de proyecto siguientes:

TIPO DE VIA Y COND. TOPOGRAFICAVELOCIDAD DE PROYECTO Km/h

Autopistas en T. llano90 120

Autopistas en T. Ondulado y Montaoso80 110

Carreteras en T. Llano90 120

Carreteras en T. Ondulados80 100

Carreteras en T. Montaoso50 - 80

Una vez seleccionada la velocidad de proyecto, las caractersticas geomtricas de la va deben ser relacionadas a ella. Las Normas venezolanas por ejemplo, establecen los siguientes valores como radios de curvatura mnimos

RADIO DE CURVATURA MINIMO EN FUNCION DE LA VELOCIDAD DE PROYECTOVELODIDAD DE PROYECTO (KM/H)RADIO MINIMO DE CURVATURA

5070

60100

70150

80200

90300

100400

110600

120900

PENDIENTES MAXIMAS EN CARRETERASVELOC. DE PROYECTO Km/h50658095110

PENDIENTES MAXIMAS (%)6-85-74-63-63-5

Se asume que el valor menor es para topografas suaves, y el mayor para terrenos montaosos.

De igual manera, las normas venezolanas establecen como longitud crtica de pendiente, en subida las siguientes:

Pendiente en subida (%)345678

Longitud Critica de Pendiente en subida (m)500350245200170150

Pre-diseo de la carretera

En el trazado de una carretera se presentan diferentes etapas, siendo algunas de estas imprescindibles, mientras que otras dependen de factores tales como la topografa, alcances e importancia del proyecto, disponibilidad de recursos, informacin disponible e inclusive la premura de los diseos. Como uno de los factores que ms influye en la metodologa a seguir en el trazado de una carretera es la topografa y ms an si esta es montaosa, se estar indicando en este captulo el procedimiento ms apropiado para la localizacin de una carretera de montaa.Se debe establecer desde un principio las caractersticas geomtricas de la va, como radio mnimo, pendiente mxima, vehculo de diseo, seccin transversal, entre otros. Como el problema radica en determinar la ruta que mejor satisfaga las especificaciones tcnicas que se han establecido y para lo cual las caractersticas topogrficas, naturaleza de los suelos y el drenaje son determinantes, el mtodo de estudio variar de acuerdo al tipo de terreno. Se considera entonces el anlisis por separado segn se trate de terreno plano o accidentado Flujo libre: Es aquel en el que el conductor puede decidir la velocidad de marcha.

Zona de flujo estable: El conductor, si bien puede ir a una velocidad alta pero no muy alta, ya que su marcha es condicionante por el trnsito existente.

Zona de flujo inestable: Es la zona prxima a la capacidad de la carretera y en donde los vehculos circulan muy prximos, por lo que los conductores reducen su velocidad insertos en un tren de marcha de flujo de trnsito.

Zona de flujo forzado: Todos los vehculos se encuentran condicionados por la velocidad de los dems vehculos, y al incrementarse el N de vehculos en la calzada podra llegar a detener su marcha, y en una instancia extrema la calzada convertirse en una gran playa de estacionamiento

El nivel de servicio define si un camino es bueno o malo, y nos determina el nivel de congestin. Son los distintos tipos de servicio que presta la va de acuerdo a lo que se le exige.

Presupuesto preliminar y evaluacin econmica

Diseo definitivo

Estudios de suelo

La metodologa seguida para la ejecucin del estudio de suelos, comprende bsicamente una investigacin de campo a lo largo del prisma vial definido por el eje de la carretera del proyecto. Mediante la ejecucin de prospecciones de exploracin (calicatas) se observaron las caractersticas del terreno de fundacin, para luego obtener muestras representativas y en cantidades suficientes para ser sometidas a ensayos de laboratorio. Finalmente con los datos obtenidos en ambas fases se realizan las labores de gabinete, para consignar luego en forma grfica y escrita los resultados del Estudio. Diseo horizontal y vertical Con relacin a la combinacin del alineamiento horizontal con el vertical se procurara observar lo siguiente:

a. En alineamientos verticales que originen terraplenes altos y largos son deseables

Alineamientos horizontales rectos o de muy suave curvatura.

b. Los alineamientos horizontal y vertical deben estar balanceados. Las tangentes o las curvas horizontales suaves en combinacin con pendientes fuertes y curvas verticales cortas, o bien una curvatura excesiva con pendientes suaves corresponden a diseos pobres. Un diseo apropiado es aquel que combina ambos alineamientos ofreciendo el mximo de seguridad, capacidad, facilidad y uniformidad en la operacin, adems una apariencia agradable dentro de las restricciones impuestas por la topografa.

c. Cuando el alineamiento horizontal est constituido por curvas con grados menores al mximo, se recomienda proyectar curvas verticales con longitudes mayores que las mnimas especificadas; siempre que no se incremente considerablemente el costo de construccin de la carretera.

d. Conviene evitar la coincidencia de la cima de una curva vertical en cresta con el inicio o terminacin de una curva horizontal.

e. Debe evitarse proyectar la cima de una curva vertical en columpio en o cerca de una curva horizontal.

f.En general, cuando se combinen curvas verticales y horizontales, o una este muy cerca de la otra, debe procurarse que la curva vertical este fuera de la curva horizontal o totalmente incluida en ella, con las salvedades mencionadas.

g. Los alineamientos deben combinarse para lograr el mayor nmero de tramos con distancias de visibilidad de rebase.

h. En donde este previsto el proyecto de un entronque, los alineamientos deben de ser lo ms suave posible. Diseo de secciones transversales

La seccin transversal est definida por la corona, las cunetas, los taludes, las contra cunetas, las partes complementarias y el terreno comprendido dentro del derecho de va, como se muestra en las siguientes figuras, "Seccin transversal en tangente del alineamiento horizontal para carreteras tipos E, D, C, B y A2" y "Seccin transversal en tangente del alineamiento horizontal para carreteras tipos A4"

Corona.- La corona est definida por la calzada y los acotamientos con su pendiente transversal, y en su caso, la faja separadora central.

En tangentes del alineamiento horizontal el ancho de corona para cada tipo de carretera y de terreno, deber ser el especificado en la tabla "Anchos de corona, de calzada, de acotamientos y de la faja separadora central" que continuacin se muestra.

Tipo de carreteraAnchos de

Corona (m)Calzada (m)Acotamientos(m)Faja separadora central (m)

E4.004.00----

D6.006.00----

C7.006.000.50--

B9.007.001.00--

A(A2)12.007.002.50--

(A4)22.00 mnimo2 x 7.00EXTINT1.00 mnimo

3.000.50

(A4S)2 x 11.002 x 7.003.001.008.00 mnimo

Dados los datos anteriores, podemos deducir las siguientes medidas segn nuestro tipo de camino "C".

Tipo de carretera "D" Corona = 6.0 mts Calzada = 6.0 mts. Acotamientos = 0.0 mtsFaja separadora central = 0.0 mtsEn curvas y transiciones de alineamiento horizontal el ancho de la corona deber ser la suma de los anchos de la calzada, de los acotamientos, y en su caso de la faja separadora central.

Calzada.- el ancho de la calzada deber ser:

a. En tangente del alineamiento horizontal, el especificado en la tabla anterior "Anchos de corona, de calzada, de acotamientos y de la faja separadora central"

b. En curvas circulares del alineamiento horizontal, el ancho en tangente mas una ampliacin en el lado interior de la curva circular, cuyo valor se especifica en las siguientes cuatro tablas "Ampliaciones, sobre elevaciones y transiciones para carreteras"

c. En curvas espirales de transicin y en transiciones mixtas.

El ancho en tangente ms una ampliacin variable en el lado interior de la curva espiral o en el de la transicin mixta, cuyo valor esta dado por la expresin:

En donde:

A = Ampliacin del ancho de la calzada en un punto de la curva espiral o de la transicin mixta, en metros.

L = Distancia del origen de la transicin al punto cuya ampliacin de desea determinar, en metros Le = Longitud de la curva espiral o de la transicin mixta, en metros. Ac = Ampliacin total del ancho de la calzada correspondiente a la curva circular, en metros.

En tangentes y curvas horizontales para carretera tipo E.

1. El ancho de la calzada en carreteras tipo "E", no requerir ampliacin por curvatura horizontal.

2. Por requisitos operacionales ser necesario ampliar el ancho de la calzada, formando libraderos, para permitir el paso simultaneo a dos vehculos, el ancho de la calzada en la zona del libradero ser el correspondiente al de la carretera tipo "D".

3. La longitud de los libraderos ser de veinte metros ms dos transiciones de cinco metros cada una.

4. Los libraderos se espaciaran a una distancia de doscientos cincuenta metros o menos, si as lo requiere la visibilidad entre ellos.

Acotamientos.- El ancho de los acotamientos deber ser para cada tipo de carretera y tipo de terreno, segn se indica en la tabla "Anchos de corona, de calzada, de acotamientos y de la faja separadora central"

Pendiente transversal.- En tangentes de alineamiento horizontal el bombeo de la corona deber ser:

a. De menos dos por ciento en carreteras tipo A, B, C, y D pavimentadas b. De menos tres por ciento en carreteras tipo D y E revestidas.

Anlisis de movimiento de tierras

El comportamiento del trfico en la zona del proyecto debe ser cuidadosamente analizado para determinar si su influencia cobra importancia en el clculo de espesores de pavimento, ms an si se trata de vas que van tener como acabado una superficie granular de rodadura (afirmado).

Es preciso indicar que en nuestro medio para conocer la influencia del nmero de vehculos, se ha acostumbrado (aceptado) realizar censos vehiculares durante periodos de 7das, los que son corregidos por factores estacionales (FCE) para determinar el ndice Medio Diario Anual (IMDA), en vista que no existe estadstica histrica de censos que puedan ayudar a proyectar el nmero de vehculos para el perodo de diseo. Todo esto hace ms sensible el anlisis en donde va incidir decisivamente el criterio de proyectista, en base a la influencia de los factores econmicos y crecimiento del parque automotor de la zona.

La estructuracin de la capas de un pavimentos obedecen principalmente a la calidad de los materiales disponibles y a los esfuerzos a los que sern sometidos durante su vida de diseo, para este ltimo es necesario realizar un anlisis de la influencia vehicular (censo vehicular y de carga).

Las investigaciones realizadas demuestran que el efecto producido por las cargas influyen significativamente en el comportamiento del pavimento por las diversas configuraciones de ejes y masas que conforman actualmente los vehculos que circulan por las carreteras; en ese sentido y bajo convencin establecida se ha uniformizado y simplificado las cargas los vehculos llevndolos a cargas a ejes simples equivalente de 80 KN (8.2 tn 18000 lb).

Diseo de obras complementarias

Las obras de drenaje son elementos estructurales que eliminan la inaccesibilidad de un camino, provocada por el agua o la humedad.

Los objetivos primordiales de las obras de drenaje son:

a. Dar salida al agua que se llegue a acumular en el camino.

b. Reducir o eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino. c. Evitar que el agua provoque daos estructurales.

De la construccin de las obras de drenaje, depender en gran parte la vida til, facilidad de acceso y la vida til del camino.

Tipos de drenaje:Para lleva a cabo lo anteriormente citado, se utiliza el drenaje superficial y el drenaje subterrneo.

Drenaje superficial.- Se construye sobre la superficie del camino o terreno, con funciones de captacin, salida, defensa y cruce, algunas obras cumplen con varias funciones al mismo tiempo.

En el drenaje superficial encontramos: cunetas, contra cunetas, bombeo, lavaderos, zampeados, y el drenaje transversal.

Cunetas.- Las cunetas son zanjas que se hacen en uno o ambos lados del camino, con el propsito de conducir las aguas provenientes de la corona y lugares adyacentes hacia un lugar determinado, donde no provoque daos, su diseo se basa en los principios de los canales abiertos.

Para un flujo uniforme se utiliza la formula de Manning, como se muestra a continuacin.

Donde: V = velocidad media en metros por segundo n = coeficiente de rugosidad de Manning

R = radio hidrulico en metros (rea de la seccin entre el permetro mojado) S = pendiente del canal en metros por metro.

Valores de N para la formula de ManningTIPO DE MATERIAVALORES DE "n "

Tierra comn, nivelada y aislada0.02

Roca lisa y uniforme0.03

Rocas con salientes y sinuosa0.04

Lechos pedregosos y bordos enyerbados0.03

Plantilla de tierra, taludes speros0.03

Determinacin del rea hidrulica:

Donde: Q = gasto en m3/seg.

A = rea de la seccin transversal del flujo en m2

Debido a la incertidumbre para la determinacin del rea hidrulica en la prctica, las secciones de las cunetas, se proyectan por comparacin con otras en circunstancias comunes.

Existen diversas formas para construir las cunetas, en la actualidad las ms comunes son las triangulares, como se muestra a continuacin:

Se evitara dar una gran longitud a las cunetas, mediante el uso de obras de alivio.

En algunos casos ser necesario proteger las cunetas mediante zampeados, debido a la velocidad provocada por la pendiente.

Las contra cunetas son zanjas que se construyen paralelamente al camino, de forma trapecial comnmente, con plantilla de 50 cms y taludes adecuados a la naturaleza del terreno.

Contra cunetas.- La funcin de las contra cunetas es prevenir que llegue al camino un exceso de agua o humedad, aunque la practica ha demostrado que en muchos casos no es conveniente usarlas, debido a que como se construyen en la parte aguas arriba de los taludes, provocan reblandecimientos y derrumbes.

Si son necesarias, deber, estudiarse muy bien la naturaleza geolgica del lugar donde se van a construir, alejndolas lo ms posible de los taludes y zampandolas en algunos casos para evitar filtraciones.

Bombeo.- Es la inclinacin que se da a ambos lados del camino, para drenar la superficie del mismo, evitando que el agua se encharque provocando reblandecimientos o que corra por el centro del camino causando daos debido a la erosin.

El bombeo depende del camino y tipo de superficie, se mide su inclinacin en porcentaje y es usual un 2 a 4 por ciento en caminos revestidos.

Zampeado.- Es una proteccin a la superficie de rodamiento o cunetas, contra la erosin donde se presentan fuertes pendientes. Se realza con piedra, concreto ciclpeo o concreto simple.

Lavaderos.- Son pequeos encauzamientos a travs de cubiertas de concreto, lamina, piedra con mortero o piedra acomodada que se colocan en las salidas de las alcantarillas o terrenos erosionables, eliminando los daos que originaria la velocidad del agua.

Drenaje transversal.- Su finalidad es permitir el paso transversal del agua sobre un camino, sin obstaculizar el paso.

En este tipo de drenajes, algunas veces ser necesario construir grandes obras u obras pequeas denominadas obras de drenaje mayor y obras de drenaje menor, respectivamente.

Las obras de drenaje mayor requieren de conocimientos y estudios especiales, entre ellas podemos mencionar los puentes, puentes vado y bvedas.Aunque los estudios estructurales de estas obras son diferentes para cada una, la primera etapa de seleccin e integracin de datos preliminares es comn.

As con la comparacin de varios lugares del mismo ro o arroyo elegiremos el lugar ms indicado basndonos en el ancho y altura del cruce, de preferencia que no se encuentre en lugares donde la corriente tiene deflexiones y aprovechando las mejores caractersticas geolgicas y de altura donde vamos descendiendo o ascendiendo con el trazo.

Las bvedas de medio punto construidas con mampostera son adecuadas cuando requerimos salvar un claro con una altura grande de la rasante al piso del ri.

Los vados son estructuras muy pegadas al terreno natural, generalmente losas a piso, tienen ventajas en cauces amplios con tirantes pequeos y rgimen torrencial por corto tiempo. La construccin de vados es econmica y accesibles a los cambios rurales por el aprovechamiento de los recursos del lugar, ya que pueden ser construidos de mampostera, concreto simple, ciclpeo y hasta de lamina. Su diseo debe evitar provocar erosin aguas arriba y aguas abajo, adems de evitar que se provoque rgimen turbulento que tambin son causa de socavacin.

El puente vado, es una estructura en forma de puente y con caractersticas de vado, que permite el paso del agua a travs de claros inferiores en niveles ordinarios, y por la parte superior cuando se presentan avenidas con aguas mximas extraordinarias.

La altura de la obra debe permitir que cuando se presenten avenidas en aguas mximas extraordinarias los rboles u objetos arrastrados no daen la estructura.

Los puentes son estructuras de ms de seis metros de claro, se distingue de las alcantarillas por el colchn que estas levan en la parte superior.

La estructura de un puente est formada por la infraestructura, la subestructura y la superestructura.

La infraestructura se manifiesta en zapatas de concreto o mampostera, cilindros de cimentacin y pilotes. La subestructura forma parte de un puente a travs de pilas centrales, estribos, columnas metlicas sobre pedestales de concreto, caballetes de madera, entre otros. la superestructura integra la parte superior de un puente por medio de travs de concreto o metlicas, vigas y pisos de madera, losas de concreto, nervaduras armadas de fierro, madera, cable, entre otros.

Obras de drenaje menor:Las alcantarillas son estructuras transversales al camino que permiten el cruce del agua y estn protegidas por una capa de material en la parte superior, pueden ser de forma rectangular, cuadrada, de arco o tubular, se construyen de concreto, lamina, piedra o madera.

Para canalizar el agua se complementan con muros o aleros en la entrada y salida, podemos decir que actualmente en los caminos rurales, las ms usuales son las alcantarillas laminares.

Drenaje subterrneo.- el drenaje subterrneo es un gran auxiliar para eliminar humedad que inevitablemente ha llegado al camino y as evitar que provoque asentamientos o deslizamientos de material.

Son usuales los drenes ciegos que consisten en zanjas bajo las cunetas rellenas con material graduado con una base firme que evite filtraciones mas all de donde se desea, dirigiendo el agua hacia un lugar donde se le pueda retirar de manera superficial del camino, las dimensiones varan segn las caractersticas hidrolgicas del lugar donde se van a construir, son funcionales en varios tipos de camino. La plantilla de estos es de 45 cm. Y de 80 a 100 cm. De profundidad, el material se graduara cuidadosamente en capas con tamaos uniformes.

Tambin se usan con el mismo fin drenes con tubos perforados que recogen el agua de la parte inferior del camino bajo las cunetas, su construccin consiste en la apertura de una zanja para colocar un tubo de barro o concreto que canalice el agua.

El cuidado con que se coloquen los tubos, la determinacin de su dimetro y resistencia, influir en la funcionalidad y duracin del dren.

El dimetro no ser menor a quince centmetros con numerosas perforaciones, rellenando con material adecuado para evitar taponamientos que junto con las roturas del tubo, son las principales fallas de este tipo de drenaje.

Cualquier tipo de drenaje subterrneo, debe permitir una salida fcil del agua con pendiente adecuada no menor del medio por ciento.

Presupuesto, planos.CONCLUSINEn la eleccin de las rutas y en el reconocimiento preliminar, es posiblemente donde est mas comprometida la responsabilidad del Ingeniero vial. En el reconocimiento preliminar interviene de una manera determinante el factor personal, por sus caractersticas, se considera el reconocimiento preliminar, ms un arte que una ciencia. Una carretera o ruta es una va de dominio y uso pblico, proyectada y construida fundamentalmente para la circulacin de vehculos automviles. Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el trmino carretera para definir a la carretera convencional que puede estar conectada, a travs de accesos, a las propiedades colindantes, diferencindolas de otro tipo de carreteras, las autovas y autopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simple camino porque estn especialmente concebidas para la circulacin de vehculos de transporte. La construccin de carreteras requiere la creacin de una superficie continua, que atraviese obstculos geogrficos y tome una pendiente suficiente para permitir a los vehculos o a los peatones circular. Y cuando la ley lo establezca deben cumplir una serie de normativas y leyes o guas oficiales que no son de obligado cumplimiento.

El proceso comienza a veces con la retirada de vegetacin (desbroce) y de tierra y roca por excavacin o voladura, la construccin de terraplenes, puentes y tneles, seguido por el extendido del pavimento. Existe una variedad de equipo de movimiento de tierras que es especfico de la construccin de vas.BIBLIOGRAFA http://viasunefa.blogspot.com/

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http://viasunefaisabelica.blogdiario.com/1287496980/unidad-1-estudio-de-rutas-de-carreteras/

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http://construcciondesdecero.blogspot.com/2010/09/que-es-replantear-un-terreno-primera.html

https://prezi.com/be1enrb7myov/estudios-de-factibilidad-vial/?_e_pi_=7%2CPAGE_ID10%2C8404931557

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