Capitulo 1-5
Capitulo 1-5
Capitulo 1-5
11.3.4 ALCANTARILLAS……………………………………………………………………….
11.3.5 MUROS DE CONTENCION…………………………………………………………..
11.4 SECCION TRANSVERSAL DE UNA CARRETERA………………………………….
11.5 PLANOS DE SECCIONES TRANSVERSALES………………………………………
11.6 DETERMINACION DE AREAS…………………………………………………………
12 MOVIMIENTO DE TIERRAS……………………………………………………………………..
12.1 CALCULO DEL DIAGRAM DE MASAS………………………………………………..
12.2 DETERMINACION DE VOLUMENES DE CORTE Y TERRAPLEN………………
12.3 CALCULO DE LA CURVA MASA……………………………………………………….
13 FICHA AMBIENTAL………………………………………………………………………………..
14 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………………………
15 ANEXOS…………………………………………………………………………………………….
15.1 AFOROS…………………………………………………………………………………..
15.2 (AVANCE DE PROYECTO)…………………………………………………………….
15.3 (AVANCE DE PROYECTO)…………………………………………………………….
15.4 (AVANCE DE PROYECTO)……………………………………………………………
16 PLANOS……………………………………………………………………………………………
TRAZO EN PLANTA………………………………………………………………………….
PERFIL LONGITUDINAL………………………………………………………………………
SECCIONES TRANSVERSALES…………………………………………………………….
DIAGRAMA DE CURVA MASA……………………………………………………………….
PLANOS DE DETALLES………………………………………………………………………
CAPITULO I
1. GENERALIDADES
1.1. INTRODUCCIÓN
Se hace mención a que nos referimos a una carretera por que el TPDA (Tránsito Promedio Diario
Anual) que se maneja es elevado para ser un camino.
Siendo así y considerando todos los aspectos como la necesidad social y económica es que se
decide realizar el diseño de esta carretera.
1.2 OBJETIVOS
-Evaluar el volumen de la corriente de tránsito que existe en este tramo de carretera a través del
TPDA
-Realizar el trazado de la carretera compensando los gastos de corte y relleno para economizar
los costos.
-Hacer un diseño tomando en cuenta los factores operativos, físicos, ambientales, económicos y
funcionales.
1.3 JUSTIFICACIÓN
Cochabamba para ambas ciudades y así mismo las ventajas y beneficios que trae consigo es
importante realizar el trazado geométrico de la carretera en la zona, con el fin de dotar una
carretera que de seguridad, comodidad y rapidez aparte de brindar integración con el desarrollo
aledaño a la carretera.
-Hay poblaciones cercanas al tramo carretero y en el mejor de los casos se debe pasar por dichas
poblaciones.
-Las condiciones de trabajo son buenas debido al buen clima que se presenta en la región
CHUQUISACA COCHABAMBA
CAPÍTULO II
2. ACTIVIDADES DE LA INGENIERÍA DE CARRETERAS:
2.1 ACTIVIDADES RELACIONADAS CON LAS CARRETERAS:
ESTUDIO INTEGRAL TECNICO ECONOMICO SOCIAL Y AMBIENTAL (TESA)
La fase de planificación y planteamiento de una carretera responde a la pregunta de que hay que
hacer, y decir, define el conjunto de acciones, ordenadas en el tiempo, necesarias para la
consecución de unos objetivos fijados y como hay que hacerlo determinando los medios
necesarios en cada etapa.
La planificación debe ser desarrollada en el planteamiento, que asegura que el proceso definido
lograra alcanzar los objetivos establecidos, seleccionando la solución óptima adoptada a partir
de un conjunto de posibles soluciones al problema.
2.2 PROYECTOS DE CARRETERAS
los tipos de mejoramiento vial son:
Pavimentos
a) Sellado de fisuras
b) Relleno de grietas
c) Bacheo superficial y profundo
d) Riego asfáltico y riego de sello
e) Fresado superficial y recorte de capas del pavimento
f) Re nivelación local con mezcla asfáltica
g) Carpeta de mezcla asfáltica en caliente
h) Reciclado en caliente de carpeta asfáltica en el lugar
i) Reparación de desconcha duras en pavimentos rígidos
j) Sustitución total o parcial de losas de concreto hidráulico
k) Estabilización de bases con emulsión asfáltica
l) Estabilización de bases con cemento Portland
Drenaje y Subdrenaje
a) Puentes
b) Alcantarillas
c) Cunetas y Drenes
d) Vados
Estabilidad de Taludes
Señalamiento
Derecho de Vía
En la actualidad, las Vías Generales de Comunicación son cada vez más complejas, ya que a
las tradicionales obras de Vías Férreas y Carreteras se suman una serie de obras adicionales,
tales como:
Accesos
Paraderos
Paradores
Miradores
Tendidos de líneas eléctricas, telegráficas y telefónicas
Fibra óptica
Ductos y cableados de muy diversa naturaleza e importancia económica y social
2.3 CONSTRUCCIÓN
Sin embargo, con frecuencia se complementan con otras, que en el ordenamiento jurídico vigente
serán desempeñadas por el Ministerio del Interior o por los Ayuntamientos. Así, se pueden citar
las siguientes, que corresponden a los agentes de tráfico:
CAPITULO III
3 CARACTERISTICAS DE DISEÑO DE ACUERDO A NORMAS BASICAS
3.1 FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL DISEÑO DE UNA CARRETERA
El diseño geométrico es un trazado de líneas y curvas del eje de una vía para poder trazar una
carretera de acuerdo a las necesidades de la población y de las normas que tienen la región
donde se diseña la carretera.
Los factores que influyen en el diseño geométrico de una carretera son:
FACTORES OPERATIVOS
FACTORES FISICOS
FACTORES DE COSTO ASOCIADOS A LA CARRETERA
FACTORES HUMANOS Y AMBIENTALES
FACTORES FUNCIONALES
3.1.1 FACTORES OPERATIVOS
Están basados en el servicio para el cual la carretera debe ser diseñada.
Estos factores están basados en los fenómenos naturales y forma del suelo que tiene la zona del
trazado y suele implicar restricciones que la clasificación para diseño debe considerar y son:
Topografía
Hidrografía
Geología
Clima
Uso del suelo
3.1.3 FACTORES DE COSTO ASOCIADOS A LA CARRETERA
Es el que determina la calidad del diseño geométrico ya que si se quiere un diseño con mayor
exigencia el costo será mayor que si se tiene un diseño menor. Estas situaciones se resolverán
mediante los estudios económicos de pre factibilidad o factibilidad de la zona. Estos factores son:
Está en función a las características de la comunidad que se pretende servir y el medio ambiente
que esta presenta. Algunos de estos factores son:
Estos factores dependerán de un estudio socioeconómico que nos dará a conocer la velocidad
de crecimiento tanto poblacional como un crecimiento económico y también si la construcción de
la carretera sea factible o no.
3.2 FUNCIÓN DE LA CARRETERA
Son tres las funciones más importantes de una carretera que son rapidez, comodidad y seguridad
al usuario.
Las vías de transporte están destinadas fundamentalmente a servir al tránsito de paso, a dar
acceso a la propiedad colindante o bien a dar un servicio que sea combinación de ambas
posibilidades.
En el primer caso interesa posibilitar velocidades de desplazamiento elevadas, que pueden ser
mantenidas a lo largo de toda la ruta en condiciones seguras.
Para que se justifiquen económicamente las inversiones que implican la infraestructura asociada
a este tipo de servicio, se requerirán demandas de tránsito elevadas, del orden de varios miles o
decenas de vehículos como promedio diario anual.
Los elevados volúmenes de tránsito a que se hace referencia obligan normalmente, a pasar de
carreteras de dos carriles para tránsito bidireccional a carreteras de cuatro o más carriles
destinadas a transito unidireccional.
Lo anterior con el objeto de evitar problemas de congestión que invalidan a la función asignada:
“Permitir tránsito interrumpido a elevados volúmenes de demanda, en los que coexistirán
vehículos rápidos y lentos (automóviles y camiones), sin que unos restrinjan la libertad de
maniobra y selección de velocidad deseadas por otros”
Para lograr los propósitos antes mencionados resulta indispensable restringir el acceso hacia o
desde la propiedad colindante y dar un tratamiento especial al cruce de la carretera con otras
vías de tránsito.
La función que cumplen, así como los bajos volúmenes de tránsito que los utilizan obliga, por
consideraciones económicas y de seguridad para usuarios y habitantes de la propiedad
colindante a considerar velocidades de desplazamiento por lo general moderadas a bajas.
3.3 CLASIFICACIÓN DE LA CARRETERA POR TIPO DE VEHÍCULO
Según sea la función del camino la composición del tránsito variara en forma importante de una
a otra vía.
Es el vehículo que determina el diseño de nuestra carretera, el ancho de carril el sobre ancho en
las curvas, etc
Al determinar el TPDA se determina el número de vehículos que circulan por la carretera, pero
no solo es importante saber cuántos, sino que se debe clasificar a los vehículos. Se clasifica de
la siguiente manera:
Automóvil (VP)
Para la distancia de visibilidad del frenando tomaremos tomamos como vehículo tipo al vehículo
liviano
Nivel D: Representa el principio del flujo inestable, con volúmenes del orden, aunque algo
menores, que los correspondientes a la capacidad del camino. Las restricciones
temporales al flujo pueden causar fuertes disminuciones de la velocidad de operación. Los
conductores tienen poca libertad para maniobrar, poca comodidad en el manejo, pero
estas condiciones pueden tolerarse por cortos períodos de tiempo. La velocidad de
operación fluctúa alrededor de 80 km/h. La razón I/C puede alcanzar el valor 0,64 (1.800
Veh/h) y el tiempo demorado no supera el 75%.
Nivel E: Representa la capacidad del camino o carretera y por lo tanto el volumen máximo
absoluto que puede alcanzarse en la vía en estudio. El flujo es inestable, con velocidades
de operación de orden de 72 km/h. El Nivel E representa una situación de equilibrio límite
y no un rango de velocidades y volúmenes como en los niveles superiores. La razón I/C
alcanza de valor 1,0 (2.800 Veh/h) y el tiempo demorado fluctúa entre 75 y 100%.
Nivel F: Describe el flujo forzado a bajas velocidades con volúmenes menores que la
capacidad de la carretera. Estas condiciones se dan generalmente por la formación de
largas filas de vehículos debido a alguna restricción en el camino. Las velocidades y las
detenciones pueden ocurrir por cortos o largos períodos debido a la congestión en el
camino. Las velocidades de operación son menores de 72 km/h.
CAPÍTULO IV
4. DEMANDA Y CARACTERISTICAS DEL TRANSITO
4.1 VOLUMEN HORARIO DE DISEÑO (V.H.D.)
El VHD es el que determina las características que deben otorgarse al proyecto para evitar
problemas de congestión y determinar las condiciones de servicio aceptables.
Tabla N°2 aforo de vehículos
Aforo de los vehiculos ruta Sucre-Cochabamba
Tipo de Vehículo
fecha Hora VHD
VP CO O SR
15/8/2017 12:15 -13:15 51 22 6 4 83
17/8/2017 07:00 -08:00 67 26 15 6 114
17/8/2017 18:00 -19:00 41 38 8 6 93
Tipo de vehículo
Automóviles (VP)
Camiones y Ómnibus convencionales (CO)
Ómnibus Interurbano (O)
Camiones Semirremolque (SR)
∑ 𝑨𝒇𝒐𝒓𝒐𝒔
𝑽𝑯𝑫 =
𝒏
n = número de aforos
En base a los resultados promediamos encontrando el valor de:
𝟖𝟑 + 𝟏𝟏𝟒 + 𝟗𝟑
𝑽𝑯𝑫 =
𝟑
𝒗𝒆𝒉 𝒗𝒆𝒉
𝑽𝑯𝑫 = 𝟗𝟔. 𝟔𝟕 ≅ 𝟗𝟕
𝒉𝒓 𝒉𝒓
𝑽𝑯𝑫 = 𝟏𝟐%𝑻𝑷𝑫𝑨
𝑽𝑯𝑫
𝑻𝑷𝑫𝑨 = 𝟎.𝟏𝟐
𝟗𝟕
𝑻𝑷𝑫𝑨 =
𝟎. 𝟏𝟐
𝒗𝒆𝒉 𝒗𝒆𝒉
𝑻𝑷𝑫𝑨 = 𝟖𝟎𝟖. 𝟑 ≅ 𝟖𝟎𝟗
𝒉𝒓 𝒉𝒓
Método Geométrico:
𝑖 𝑡
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑂 ∗ (1 + )
100
1.25 20
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 809 ∗ (1 + )
100
𝑣𝑒ℎ
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 1037.17 ≅ 1038
ℎ𝑟
Método Aritmético:
𝑖∗𝑡
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑂 ∗ (1 + )
100
1.25 ∗ 20
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 809 ∗ (1 + )
100
𝑣𝑒ℎ
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 1011.25 ≅ 1012
ℎ𝑟
Método exponencial:
𝑖∗𝑡
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑂 ∗ 𝑒 100
1.25∗20
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 809 ∗ 𝑒 100
𝑣𝑒ℎ
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 1038.78 ≅ 1039
ℎ𝑟
Método Wappaus:
200 + 𝑖 ∗ 𝑡
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑂 ∗ ( )
200 − 𝑖 ∗ 𝑡
200 + 1.25 ∗ 20
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 809 ∗ ( )
200 − 1.25 ∗ 20
𝑣𝑒ℎ
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 1040.10 ≅ 1041
ℎ𝑟
𝒗𝒆𝒉
TPDAf = 1041 𝒉𝒓
Camiones y ómnibus
Automóviles Ómnibus interurbanosCamión semirremolque
Características del Vehículo
convencionales
VP CO O SR
Ancho total (m) 2,1 2,6 2,6 2,6
Largo total (m) 5,8 9,1 12,2 16,8
Radio mínimo de la rueda externa delantera (m) 7,3 12,8 12,8 13,7
Radio mínimo de la rueda interna trasera (m) 4,7 8,7 7,1 6
El vehículo de diseño que elegido para el proyecto es el camión semirremolque.
CAPITULO V
Calzada simple.
II TPDA ˃ 700 100 - 50
Dos carriles.
Calzada simple.
III TPDA ˃ 300 80 - 40
Dos carriles.
Calzada simple.
IV TPDA ˃ 200 80 - 30
Dos carriles.
Con el valor obtenido del TPDA tenemos que obtener la categoría de la carretera que para este
caso sería Categoría II
Para determinar el tipo de terreno es necesario conocer la pendiente media de la carretera, para
la cual se realiza los siguientes cálculos en el plano topográfico; se debe de unir los puntos
obligados de paso con segmentos que conecten posiciones en el terreno donde se aprecie un
desnivel considerable de terreno.
Calculo de Mi:
∆ℎ ∗ 100
𝑚𝑖 =
𝑑𝑖
10 ∗ 100
𝑚𝑖 =
112
𝑚𝑖 = 8.93
∑ 𝑀𝑖 ∗ 𝐷𝑖
𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
∑ 𝐷𝑖
7000
𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
672
La elección de la velocidad se la hace tomando en cuenta los factores como ser el TPDA y el
tipo de terreno.
Tabla N°7. criterio de elección de velocidad
Fuente: ABC
Velocidad del
Categoría TPDA Tipo de terreno
proyecto (Km/h)
Plano 100
I 1500 – 3000 Ondulado 90
Montañoso 60
Plano 100
II 500 – 1500 Ondulado 80
Montañoso 45
Plano 90
III 200 – 500 Ondulado 70
Montañoso 40
Plano 80
IV 50 – 200 Ondulado 60
Montañoso 40
Plano 50
V 10 – 50 Ondulado 40
Montañoso 30
A criterio grupal se decidió utilizar una velocidad de 50 km/hr como velocidad de diseño.
pendiente recomendada por la norma de 8%, después se procede al trazo de la línea a pelo de
tierra, que nos da una idea aproximada de la ubicación del eje de la carretera.
1 ∗ 10000
𝑋=
7.5 ∗ 1000
𝑋 = 1.333 𝑐𝑚
Esto también dependerá de otros factores como ser la geología, ambientales, topografía, etc.
Para este proyecto la evaluación de rutas se basa principalmente en la topografía del terreno y
la longitud de la carretera.
Ruta amarilla
La ruta de color amarilla, si bien va del punto al punto A al punto C, esta antes de pasar por el
punto B presenta muchas curvas, por una elección de ruta no favorable.
Ruta azul
La ruta de color azul, presenta una topografía favorable, por las correcciones necesarias tiene
tramos un poco más rectos y es la ruta más fiable, además de pasar cerca de los puntos
obligados de paso, en el trazado de las tangentes nos puede presentar menos tramos curvos.
Ruta verde
La ruta verde se asemeja a la azul con la diferencia de que se aleja al llegar al punto B.
La ruta azul es la que se eligió en el presente proyecto, ya que es la mejor opción por ser la más
se aproxima a los puntos obligados, además de presentar menos curvas.
El lugar donde se ubicará la carretera es una zona montañosa sin probabilidad de formación de
hielo, ni acumulación de nieve sobre la calzada por esta razón la norma ABC nos recomienda un
peralte máximo deseable de e = 10%
5.9 ANCHO DE CARRIL
El ancho del carril está en función de la cantidad de vehículos pesados que puede n transitar por
la carretera.
El ancho de carril nos da el ancho del vehículo tipo.
Tabla N°9. categorías de la carretera y ancho de carril
Fuente: ABC
De acuerdo a la categoría de la carretera y al vehículo tipo, el ancho del carril del presente
proyecto será de a = 3.65m.
Fuente: ABC
El ancho de berma del presente proyecto será de 2m, dicho valor se determinó de acuerdo a la
categoría de la carretera según los datos de la Tabla que nos brinda la norma de la ABC, se
eligió el valor menor por razones de costo.
5.11 BOMBEO
Es la pendiente transversal de la plataforma en tangente (tramo recto) desde el centro hacia los
bordes en Bolivia generalmente es de 1.5% a 2% también estará en función del estudio
hidrológico de la zona de la carretera. Pues la función de esta pendiente es desalojar lo más
rápido posible el agua de lluvia de la calzada.
La diferencia entre peralte y bombeo es que el peralte es la pendiente transversal en un tramo
de carretera curvo y el bombeo es la pendiente transversal de la calzada en tramo recto.
En el presente proyecto se adoptará un bombeo de 2% porque tenemos una zona con lluvias y
montañosa.
5.12 RADIO MINIMO EN CURVAS HORIZONTALES
Para el diseño de las curvas horizontales se debe calcular el radio mínimo, al determinar este
radio se halla el radio más pequeño que se debe utilizar en el diseño, el cual asegura que una
curva horizontal con este radio puede ser transitada a la velocidad de diseño con seguridad y
comodidad.
𝑽𝟐
𝑹𝒎𝒊𝒏 =
𝟏𝟐𝟕 ∗ (𝒆𝒎𝒂𝒙 + 𝒇𝒕 )
Datos:
V= 50 km/hr
e = 10%
V (km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100
𝟓𝟎𝟐
𝑹𝒎𝒊𝒏 =
𝟏𝟐𝟕 ∗ (𝟎. 𝟏 + 𝟎. 𝟏𝟔)
𝟓𝟕. 𝟐𝟗𝟓𝟖 ∗ 𝒄
𝑮=
𝑹𝒎𝒊𝒏
57.2958 ∗ 10
𝐺=
75.71
𝐺 = 7°34´4.07´´ ∴ 7°00´00´´
𝟓𝟕. 𝟐𝟗𝟓𝟖 ∗ 𝒄
𝑹𝒅 =
𝑮
𝟓𝟕. 𝟐𝟗𝟓𝟖 ∗ 𝟏𝟎
𝑹𝒅 =
𝟕°𝟎𝟎´𝟎𝟎´´
𝑹𝒅 = 𝟖𝟏. 𝟖𝟓𝒎