informe final de caminos

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERA ESCUELA PROFESIONAL DE CIVIL HUANCAVELICA

AO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA

EDUCACIN

HUANCAVELICA, 28 DE AGOSTO DEL 2015

INFORME TCNICO N 03-15-EAPICH/-UNH

AL : Ing. JOAQUIN YAURI TUNQUE

DE LOS : Estudiantes de Ingeniera Civil VII ciclo, seccin nica.

CARRANZA ALVAREZ, Jess

CASO QUISPE, Sara Wayta

COMUN BARRA, Marlon Yefri

ENRIQUEZ AYUQUE, Kewin Anderson

HUAMAN HUAYRA, Samuel

HUAMAN QUISPE, Christian Olmedo

JORGE HUAMAN, Pablo Cristian

JURADO MAMANI, Victor Raul

ORTIZ RAMOS, Anggy Miriam

ASUNTO : INFORME DEL DISEO DE LA CARRETERA, ZONA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA A ESPALDAS DEL

LABORATORIO CENTRAL, Y LAS FACULTADES DE ENFERMERA Y

OBSTETRICIA

Tenemos el honor de dirigirnos a Ud. Para informarle sobre el trabajo

realizado: DISEO DE LA CARRETERA UNIVERSIDAD NACIONAL DE

HUANCAVELICA-A ESPALDAS DEL LABORATORIO CENTRAL, Y LAS

FACULTADES DE ENFERMERA Y OBSTETRICIA.



INTRODUCCIN

El presente informe, tiene por objeto presentar el trazo preliminar realizado en campo,

as mismo presentar las curvas topogrficas del terreno realizado con una ESTACION

TOTAL. En primer lugar se realiz el reconocimiento del terreno (diagnostico

situacional), luego ello procederemos a realizar el trazo preliminar de la carretera con

un ECLMETRO, para luego determinar la ruta aproximada a desarrollar para habilitar

nuestra carretera.

Con todos los datos obtenidos en campo se pas a disear utilizando las curvas de

nivel establecidas las posibles rutas que podamos elegir (trabajo en gabinete), y

posteriormente se pas a elegir la ruta ms ptima que fue la que en su trayectoria

tubo menos cortes y menos rellenos y ala ves que cumpliera los parmetros

establecidos en la DG 2013 y lo relevante fue que se realiz el trazo con parmetros

establecidos de pendiente, en este caso empleamos un 7% en referencia

Por lo que esperamos que el presente informe sea de valioso apoyo para toda persona

y estudiantes de nuestra facultad para la elaboracin del diseo de una carretera.



I. RESUMEN:

DISEO DE CARRETERAS DE LA RUTA SELECCIONADA, EN BASE A

CRITERIOS ESPECIFICADOS EN LA DG - 2013

El presente estudio tiene las caractersticas tcnicas consideradas para realizar el

diseo de una curva circular simple y el peralte de esta y son de acuerdo a lo

recomendado por las normas.

II. ESPECIFICACIONES DEL TRABAJO REALIZADO

El presente trabajo se realiz los das:

19, 20 y 21 de agosto del 2015.- Se realizaron los respectivos trabajos en

gabinete con los datos obtenidos en el informe anterior y los especificados en la

DG 2013.

III. ASPECTOS GENERALES

1. ANTECEDENTES

El tramo en estudio cuenta con pronunciadas pendientes; y con grandes extensiones

rocosas y zonas de abundante vegetacin.

Este estudio se realiz teniendo en cuenta una carretera escarpada de tercera clase.

2. OBJETIVOS

Objetivo Especifico

Disear una carretera escarpada de tercera clase, as mismo elaborar sus

curvas y componentes de sta.

Objetivos Secundarios

o Seleccionar una ruta adecuada en la zona de estudio.

o Realizar las caractersticas geomtricas de cada una de las curvas

de la ruta seleccionada,

o Determinar la localizacin de los puntos de referencia de las curvas.

o Obtener los peraltes de cada una de las curvas en base a la

normativa DG 2013



3. UBICACIN DEL PROYECTO

DEPARTAMENTO : Huancavelica

PROVINCIA : Huancavelica

DISTRITO : Huancavelica

Lugar : CIUDAD UNIVERSITARIA PATURPAMPA-

ESPALDAS DEL LABORATORIO CENTRAL

Ubicacin y elevacin del lugar de trabajo es:

Punto de Inicio Progresiva 0 + 0.000 (Espaldas de la Facultad de

Enfermera)

Punto Final Progresiva 0 +598.75 (Espaldas del laboratorio

central rocas)

UBICACIN DEPARTAMENTAL

LOCALIZACIN NACIONAL



4. ACCESO A LA ZONA DEL PROYECTO

El terreno escogido est ubicado en la ciudad Universitaria de Paturpampa.

CIUDAD

UNIVERSITARIA

REA DE ESTUDIO

UBICACIN REGIONAL



5. DATOS CLIMATOLGICOS:

El clima de Huancavelica es fro, moderadamente lluvioso y con amplitud

trmica moderada.

Durante el ao se distinguen pocas diversas; as hay una poca bien

definida de estacin de lluvias (diciembre a abril); una poca intermedia al

inicio de las lluvias (septiembre) y al final de las lluvias de mayo, y una

estacin seca (junio a septiembre). Las variaciones en cuanto a las

precipitaciones, ocurren no slo a lo largo del ao, sino tambin entre los

aos, ya que pueden presentarse aos con condiciones secas, intermedias

y lluviosas.

6. DATOS DEMOGRFICOS:

La ciudad Universitaria cuenta con una poblacin estudiantil aproximada de

3000 alumnos.

Las carreras profesionales estn divididas en escuelas acadmicas

profesionales y presentan pabelln propio cada escuela acadmica.

IV MARCO DE REFERENCIA

1. CURVAS CIRCULARES SIMPLES:

Las curvas circulares simples se definen como arcos de circunferencia de un solo radio que son utilizados para unir dos alineamientos rectos de una va. Una curva circular simple (CCS) est compuesta de los siguientes elementos: ngulo de deflexin []: El que se forma con la prolongacin de uno de los

alineamientos rectos y el siguiente. Puede ser a la izquierda o a la derecha segn si est medido en sentido anti-horario o a favor de las manecillas del reloj, respectivamente. Es igual al ngulo central subtendido por el arco ().

Tangente [T]: Distancia desde el punto de interseccin de las tangentes (PI)

hasta cualquiera de los puntos de tangencia de la curva (PC o PT). Los alineamientos rectos tambin se conocen con el nombre de tangentes, si se trata del tramo recto que queda entre dos curvas se le llama entretangencia).



Radio [R]: El de la circunferencia que describe el arco de la curva.

Cuerda larga [CL]: Lnea recta que une al punto de tangencia donde

comienza la curva (PC) y al punto de tangencia donde termina (PT).

Externa [E]: Distancia desde el PI al punto medio de la curva sobre el arco.

Ordenada Media [M] (o flecha [F]): Distancia desde el punto medio de la curva hasta el punto medio de la cuerda larga.

Grado de curvatura [G]: Corresponde al ngulo central subtendido por un

arco o una cuerda unidad de determinada longitud, establecida como cuerda unidad (c) o arco unidad (s).

Longitud de la curva [L]: Distancia desde el PC hasta el PT recorriendo el arco de la curva, o bien, una poligonal abierta formada por una sucesin de cuerdas rectas de una longitud relativamente corta.

2. GRADO DE CURVATURA

Usando arcos unidad: En este caso la curva se asimila como una sucesin de arcos pequeos (de longitud predeterminada), llamados arcos unidad (s). Comparando el arco de

una circunferencia completa (2R), que subtiende un ngulo de 360, con



un arco unidad (s), que subtiende un ngulo Gs (Grado de curvatura) se tiene:

Usando cuerdas unidad:

Este caso es el ms comn para calcular y materializar (plasmar en el terreno) una curva circular, pues se asume que la curva es una sucesin de tramos rectos de corta longitud (tambin predeterminada antes de empezar el diseo), llamados cuerda unidad (c). La continuidad de esos tramos rectos se asemeja a la forma del arco de la curva (sin producir un error considerable). Este sistema es mucho ms usado porque es ms fcil medir en el terreno distancias rectas que distancias curvas. Tomando una cuerda unidad (c), inscrita dentro del arco de la curva se forman dos tringulos rectngulos como se muestra en la figura, de donde:

3. LONGITUD DE LA CURVA A partir de la informacin anterior podemos relacionar longitudes con ngulos centrales, de manera que se tiene: Usando arcos unidad:

Usando cuerdas unidad:

La longitud de una cuerda unidad, o de un arco unidad, se toma comnmente como 5 m, 10 m 20 m.



LOCALIZACIN DE UNA CURVA CIRCULAR Para calcular y localizar (materializar) una curva circular a menudo se utiliza ngulos de deflexin. Un ngulo de deflexin () es el que se forma entre cualquier lnea tangente a la curva y la cuerda que va desde el punto de tangencia y cualquier otro punto

sobre la curva. Como se observa en la figura, el ngulo de deflexin () es igual a la mitad del ngulo central subtendido por la cuerda en cuestin (). Entonces se tiene una deflexin para cada cuerda unidad, dada por:

Es decir, se puede construir una curva con deflexiones sucesivas desde el PC, midiendo cuerdas unidad desde all. Sin embargo, rara vez las abscisas del PC o del PT son cerradas (mltiplos exactos de la cuerda unidad), por lo que resulta ms sencillo calcular una subcuerda desde el PC hasta la siguiente abscisa cerrada y, de igual manera, desde la ltima abscisa cerrada antes del PT hasta l. Para tales subcuerdas se puede calcular una deflexin conociendo primero la deflexin correspondiente a una cuerda de un metro (1 m) de longitud m:

Entonces la deflexin de las subcuerdas se calcula como:

sc = m Longitud de la subcuerda La deflexin para el PT, desde el PC, segn lo anotado, debe ser igual a la mitad del ngulo de deflexin de la curva:

PT = /2

Lo cual sirve para comprobar la precisin en los clculos o de la localizacin en el terreno.



4.2 PERALTE:

El peralte es la inclinacin transversal de la va en las curvas. Se construye para

compensar la fuerza centrfuga (que hara que el vehculo se saliera de la

calzada) con la fuerza del peso sobre la rasante de la curva. La frmula que se

emplea para hallar el peralte sera:

Siendo V la velocidad de proyecto en km/h, R el radio en metros, ft el coeficiente

de rozamiento transversal y p la inclinacin del peralte en %. Por razones de

seguridad el peralte est limitado segn el pas.

IV. INFORMACIN BSICA Y CRITERIOS DE DISEO

A. VELOCIDAD DIRECTRIZ O DISEO:

La velocidad directriz ser la mxima que se podr mantener con seguridad sobre

una seccin determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean

favorables para que prevalezcan las condiciones de diseo. Dentro del presente

Proyecto y diseo, las caractersticas geomtricas (radio mnimo de las curvas

horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.)

estn relacionadas con la velocidad directriz.

La seleccin de la velocidad directriz est influenciada directamente por el relieve

del terreno, tipo de la carretera a construirse, volmenes y tipo de trnsito que se

espera y de consideraciones de orden econmico. La Velocidad de Diseo est

definida en funcin de la clasificacin por demanda u orografa de la carretera a

disearse (De la tabla que a continuacin se muestra) Determinndose para este

trabajo la Velocidad Directriz de 40 km/h.



IV. MATERIALES Y EQUIPOS

MATERIAL DESCRIPCION LIBRETA DE CAMPO

Es un libro de tamao variable que se usa para tomar: notas, escribir, apuntes topogrficos, etc.

JALONES

Un jaln o baliza es un accesorio para realizar mediciones con instrumentos topogrficos.

WINCHA

Es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada



ECLMETRO

Es un instrumento topogrfico que sirve para medir la inclinacin de pendientes en los terrenos.

ESTACAS

Es un instrumento puntiagudo que sirve para poder designar los puntos en el terreno: trazo preliminar.

GPS

Es un instrumento que permite determinar en todo el mundo la posicin de un objeto, una persona o un vehculo con una precisin hasta de centmetros.

MIRAS

Es una regla graduada que permite mediante un nivel topogrfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura.



ESTACION TOTAL

Es un instrumento electro-ptico utilizado en topografa, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnologa electrnica. Consiste en la incorporacin de un distanci metro y un microprocesador a un teodolito electrnico.

V. PROCEDIMIENTO

1. TRAZO PRELIMINAR

o Eleccin del terreno: El terreno elegido para realizar el trabajo fue en inmediaciones de la

universidad nacional de Huancavelica exactamente por la parte superior del laboratorio

central y el pabelln de obstetricia.



o Ubicacin de las estaca al inicio y final del tramo respectivo del eje determinado

Punto de inicio del

tramo 01

Punto final del

tramo 01



o Medimos el tramo correspondiente utilizando la huincha topogrfica



LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO DE TERRENO

o Ubicacin de la estacin total en el punto de inicio.

Punto de 01 Norte: 8587518 Este: 504287

Altura: 3772



o Ubicacin de los primas respectivamente



VI. PROGRAMAS EMPLEADOS:

AUTOCAD CIVL 3D.- Este programa obtener las curvas de nivel, adems fue

empleado para trabajar dichos puntos y realizar el trabajo en gabinete.

VII. DATOS PRELIMINARES DE DISEO:

CLASIFICACION CARRETERA DE TERCERA CLASE

TIPO DE OROGRAFIA ESCARPADO O TIPO 4

CARACTERISTICA 1 CARRIL

VELOCIDAD DE DISEO 40Km/h

ANCHO DE CALZADA 3m

FRICCION 0.17

VIII. DESARROLLO:

A. LNEA DE CEROS: Trazamos la lnea de ceros con una pendiente de 7% (VER

PLANO 01)

B. TRAZO DEL EJE DE LA CARRETERA: Procedemos a trazar el eje de la

carretera sin sobrepasar la pendiente de (7%). (VER PLANO 01)

Al trmino del trazado obtenemos los siguientes tramos:

I. TRAMO (01):

Desde el punto A hasta el punto 1, tenemos:

Numero de curvas que se cortan = 3

Longitud del tramo = 276.07 m

Pendiente del tramo = 1.09%

II. TRAMO (02):

Desde el punto 1 hasta el punto 2, tenemos:






III. TRAMO (03):

Desde el punto 2 hasta el punto 3, tenemos:


Longitud del tramo = 199.76m


IV. TRAMO (04):

Desde el punto 3 hasta el punto B, tenemos:




El eje tiene una longitud total de 764.80 metros de longitud.

C. CURVAS CIRCULARES SIMPLES: (VER PLANO 02)

ELEMENTOS GEOMTRICOS:

GIRO EN:

ANGULO

RADIO T CL E M c Gc Lc c m Abscisa

PC Abscisa

PT

1 157 6.2 30.47 12.15 24.90 4.96 10 1.88 14.60 0.94 0.19 245.60 260.20

2 160 6.2 35.16 12.21 29.50 5.12 10 1.88 14.88 0.94 0.19 391.56 406.45

3 126 6.2 12.17 11.05 7.46 3.39 10 1.88 11.72 0.94 0.19 558.88 570.60



ABCISA DEFLEXIN ()

PC1 217.09 0

220.00 14.34

230.00 38.96

240.00 63.59

PT1 248.97 107.75

PC2 301.92 0

310.00 31.48

320.00 50.95

330.00 70.42

340.00 89.89

PT2 343.00 101.59

PC3 418.44 0

420.00 4.51

430.00 18.99

440.00 33.47

450.00 47.95

460.00 47.95

PT3 461.96 53.61

D. SOBRENACHO Y LONGITUD DE TRANSICION: (VER PLANO 03)

DETERMINACIN DE LA LONGITUD DE TRANSICIN

N Curva Peralte (P %)

Bombeo (%) Ancho de

Pavimento "a" (m)

pendiente relativa de los bordes

"m"

Transicin de Peralte "Lp" (m)

Longitud de aplanamiento

(N)

1 8 2 3 0.68 35.29411765 4.411764706

2 8 2 3 0.52 46.15384615 5.769230769

3 8 2 3 0.5 48 6



Abscisas en secciones importantes de la transicin

Abscisa donde termina el bombeo normal

Abscisa donde el carril exterior se

aplana

Abscisa donde el peralte es igual al

bombeo

Abscisa donde empieza el peralte

mximo

187.97 192.38 196.79 227.68

263.84 269.61 275.3775975 315.76

378.84 384.84 390.8409004 432.84

CUADRO DE SOBREANCHO PARA LA CURVA 02

R Curvatura R 15 m

V Diseo V 40 km/h

Ancho de Calzada a 3 m

Sobreancho S 1.167 cm

L Transicin Peralte L 46.15384615 m


R Curvatura R 20 m

V Diseo V 40 km/h



L Transicin Peralte L 48 m


R Curvatura R 12 m

V Diseo V 40 km/h



L Transicin Peralte L 35.29411765 m



CONCLUSIONES

El trazo del eje preliminar de la carretera se realiz con un intervalo de

pendiente de 7 por ciento, pero las pendientes resultantes son inferiores al 3

por ciento.

RECOMENDACIONES

Se recomienda no cambiar bruscamente las pendientes, porque all se hara

ms difcil el desarrollo del mtodo.

BIBLIOGRAFIA

Manual de carreteras DG 2013

Crdenas Grisales, James. Diseo Geomtrico de Carreteras. Ecoe ediciones.

Bogot. 2002. Cdigo topogrfico de la Biblioteca de la Universidad: 625.7 C266

di.

Chocont Rojas, Pedro Antonio. Diseo Geomtrico de Vas. Editorial Escuela

Colombiana de Ingeniera. Bogot. 1998. Cdigo topogrfico de la Biblioteca de la

Universidad: 625.7 Ch545

Instituto Nacional de Vas, INVIAS, Ministerio de Transporte. Manual de Diseo

Geomtrico para Carreteras. Bogot. 1998.



ANEXOS



ZONA DE TRABAJO:



CURVAS DE NIVEL OBTENIDO:



Trazado de Ruta



LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO

informe final de caminos

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