INFORME SELECCIN DE RUTA
ANGEL CUELLAR DANIEL ALEXANDERDIAZ WILSON ARMANDOFAGUA VARGAS
FREDY AQUILINOPUERTO PORRAS JONATHAN ALEXANDERRODRIGUEZ JIMENEZ
JUAN GABRIELTORRES MONROY EDWIN GONZALO
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE
INGENIERIAESCUELA DE TRANSPORTE Y VIASDISEO GEOMETRICO
VIALTUNJA2013INFORME SELECCIN DE RUTA
ANGEL CUELLAR DANIEL ALEXANDERDIAZ WILSON ARMANDOFAGUA VARGAS
FREDY AQUILINOPUERTO PORRAS JONATHAN ALEXANDERRODRIGUEZ JIMENEZ
JUAN GABRIELTORRES MONROY EDWIN GONZALO
Presentado al Ingeniero:GONZALO PEREZ BUITRAGO
Monitora:LORENA FIGUEROA
En la asignatura de:DISEO GEOMETRICO VIAL
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE
INGENIERIAESCUELA DE TRANSPORTE Y VIASTUNJA2013CONTENIDO
INTRODUCCION41.OBJETIVOS51.1.OBJETIVO GENERAL:61.2.OBJETIVOS
ESPECIFICOS:62.MARCO CONCEPTUAL63.APLICACIN DEL ESTUDIO84.SITIO DE
ESTUDIO104.1.LOCALIZACION ESPACIAL:104.2.DESCRIPCION DEL SITIO DE
ESTUDIO115.PROCEDIMIENTO136.PROCESAMIENTO DE LA
INFORMACION227.RESULTADOS Y ANALISIS328.CONCLUSIONES34REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS E INFOGRAFIA35
LISTA DE FIGURAS
Figura N 1 Representacin de las curvas de nivel9Figura N
2.Terreno estudiado para seleccin de ruta10Figura N 3.Notaciones
geolgicas de la zona de estudio12Figura N 4 Identificacin de
carreteras, ros, construcciones y curvas de nivel13Figura N 5
Puntos De Origen Y Llegada14Figura N 6.Representacin grafica de la
ecuacin de pendiente15Figura N 7 Pendiente Media Mxima del corredor
de ruta (%) en funcin de la Velocidad de Diseo del Tramo homogneo
(VTR)16Figura N 8.Tabla De Valores de la Velocidad de Diseo de los
Tramos Homogneos (VTR) en funcin de la categora de la carretera y
el tipo de terreno17Figura N 9 Longitud mnima de la
pendiente18Figura N 10 Longitud mxima o critica de pendiente para
vehculos en relacin entre 150 kg/HP19Figura N 11 Longitud mxima o
critica de pendiente para vehculos en relacin entre 180
kg/HP19Figura N 12 Relacin del plano con el perfil figurado20Figura
N 13 Perfil Figurado Ruta 125Figura N 14.Perfil Figurado Ruta
226
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Valores del inverso del coeficiente de traccin22Tabla
2.Numero de tramo, Pendientes, Longitud del tramo- Ruta 123Tabla 3.
Caractersticas de las velocidades de diseo ruta 124Tabla 4.Numero
de tramo, Pendientes, Longitud del tramo- Ruta 224Tabla
5.Caractersticas de la velocidad de diseo para la ruta #225Tabla 6.
Informacin De Desniveles Ruta # 128Tabla 7. Informacion De
Desniveles Ruta # 229Tabla 8 . Ubicacin de Ponteaderos Ruta
130Tabla 9 . Ubicacin de Ponteaderos Ruta 231
INTRODUCCION
En el presente se puede ver como la influencia del transporte
afecta altamente el desarrollo de un pas, por eso en transporte
terrestre al ser el ms utilizado, debe contar con ptimas
condiciones para su buen funcionamiento como el buen diseo de las
vas. En el momento Colombia presenta una infraestructura vial muy
deficiente con respecto a otros pases, ya que en el pasado no se
tenan criterios tcnicos como distancias de visibilidad de parada,
pendiente, etc. Estas se construan por conveniencia o facilidad de
costos.Hoy en da con la utilizacin del trazado de lnea de ceros o
pendiente se puede facilitar para los usuarios de una va, su
ubicacin respetando las normas ambientales , evitar el
recalentamiento en automviles tomando pendientes previamente
reglamentadas en el manual de diseo Geomtrico de carreteras del
invias 2008, utilizar el camino ms corto para llegar al destino .En
el presente informe se explica el procedimiento para el dibujo de
la lnea de ceros entre dos puntos de origen y llegada en el terreno
comprendido entre a escala del instituto geogrfico Agustn Codazzi
(IGAC) tomando como referencia el taller dado por el docente
1. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVO GENERAL: Trazar 1 lnea de ceros del tramo de
terreno utilizando los conceptos aprendidos en clase para as
demostrar la importancia de esta en un proyecto vial
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:Identificar las principales
caractersticas del terreno tales como ros carreteras sitios de
ponteadero, y bosques.Determinar mediante el plano escalado la
mejor opcin de las dos lneas de ceros para trazar una
carretera.Observar los niveles de ocupacin para transporte pblico
en la interseccin del centro comercial Unicentro en sentido
occidente - oriente Conocer el procedimiento para realizar una lnea
de ceros.
2. MARCO CONCEPTUAL
Con los siguientes conceptos pueden ser utilizados para
facilitar el entendimiento y la realizacin del procedimiento de
lneas de cero:LINEA DE PENDIENTE O LINEA DE CERO[footnoteRef:1]: Es
la lnea que pasa por dos puntos obligados del proyecto, la cual
conserva la pendiente uniforme especificada, esta no acepta cortes
ni rellenos, permite el mnimo movimientos de tierras por lo cual un
proyecto de eje vial que trate de conseguirlo ser lo ms econmico.
[1: James Crdenas Grisales. Diseo Geomtrico de Carreteras ,Colombia
,Ecoe Ediciones,P18 ]
CURVAS DE NIVEL[footnoteRef:2]: Lnea continua que une puntos de
igual cota o elevacin, es el mtodo ms empleado para la
representacin grfica y las formas de terreno. [2: Leonardo Casanova
Matera. Topografa plana. Venezuela, taller de publicaciones de
Ingeniera, ,p.212]
EQUIDISTANCIA[footnoteRef:3]: Es la distancia constante vertical
o desnivel entre dos curvas consecutivas. [3: Ibd., p212]
TIPOS DE TERRENO[footnoteRef:4]: Determinada por la topografa
predominante en el tramo en estudio, es decir que a lo largo del
proyecto pueden presentarse tramos homogneos en diferentes tipos de
terreno. [4: REPUBLICA DE COLOMBIA. Ministerio de transporte.
Manual de diseo geomtrico de carreteras, INVIAS, 2008. pg. 5.]
TERRENO PLANO[footnoteRef:5]: Tiene pendientes transversales al
eje de la va menores de cinco grados (5).Exige el mnimo movimiento
de tierras durante la construccin por lo que no presenta dificultad
ni en su trazado ni en su explanacin. Sus pendientes longitudinales
son normalmente menores de tres por ciento (3%). [5: Ibd., p5.
]
TERRENO ONDULADO[footnoteRef:6]: Tiene pendientes transversales
al eje de la va entre seis y trece grados (6 - 13). Requiere
moderado movimiento de tierras durante la construccin, lo que
permite alineamientos ms o menos rectos, sin mayores dificultades
en el trazado y en la explanacin. Sus pendientes longitudinales se
encuentran entre tres y seis por ciento (3% - 6%). [6: Ibd.,
p6.]
TERRENO MONTAOSO[footnoteRef:7]: Tiene pendientes transversales
al eje de la va entre trece y cuarenta grados (13 -40).
Generalmente requiere grandes movimientos de tierra durante la
construccin, razn por la cual presenta dificultades en el trazado y
en la explanacin. Sus pendientes longitudinales predominantes se
encuentran entre seis y ocho por ciento (6% - 8%). [7: Ibd.
p6.]
TERRENO ESCARPADO[footnoteRef:8]: Tiene pendientes transversales
al eje de la va generalmente superiores a cuarenta grados (40).
Exigen el mximo movimiento de tierras durante la construccin, lo
que acarrea grandes dificultades en el trazado y en la explanacin,
puesto que generalmente los alineamientos se encuentran definidos
por divisorias de aguas. Generalmente sus pendientes longitudinales
son superiores a ocho por ciento (8%). [8: Ibd., p6.]
RUTA[footnoteRef:9]: La palabrarutaproviene del francsroete, que
a su vez deriva del latnruta. Se trata de uncamino,carreteraovaque
permite transitar desde un lugar hacia otro. En el mismo sentido,
una ruta es la direccin que se toma para un propsito [9:
http://definicion.de/ruta/]
MTODO DE BRUCE[footnoteRef:10]: El mtodo de Bruce se basa en el
concepto delongitud resistenteque es la comparacin entre la
distancia real de la ruta y una distancia equivalente en terreno
plano, teniendo en cuenta el mayor esfuerzo que realizan los
vehculos subiendo cuestas muy empinadas y el mayor riesgo y
desgaste de los frenos cuando se aventuran a bajarlas. [10:
http://doblevia.wordpress.com/2007/02/08/evaluacion-de-rutas-metodo-de-bruce/]
3. APLICACIN DEL ESTUDIO
Antes de la elaborar una lnea de ceros de debe tener en cuenta
aspectos como el plano con curvas de nivel, en este caso el
obtenido del Instituto Geogrfico Agustn Codazzi (IGAC),El cual nos
representa el relieve del terreno de tres dimensiones en un plano
de dos dimensiones tal como se muestra en la figura 1.
Figura N 1 Representacin de las curvas de nivel FUENTE:
Topografa Plana, Leonardo CasanovaCon el plano obtenido, se
comienza la identifica con el trazado de la lnea de pendiente como
referencia se puede tener el segundo captulo del libro diseo
geomtrico de carreteras de James Crdenas, en el cual se describe el
procedimiento para la realizacin de este.Con una lnea de ceros bien
definida se puede reducir costos de un proyecto de una va
considerablemente ya que se van a reducir al mximo el relleno y
corte de la topografa natural del terreno, cuando se conserva la
pendiente en todo el tramo se puede tener una velocidad que no va a
variar, cuando las pendientes cambian bruscamente genera que los
automviles pierdan velocidad visibilidad generando posibles
accidentes4. SITIO DE ESTUDIO
4.1. LOCALIZACION ESPACIAL:Figura N 2.Terreno estudiado para
seleccin de ruta
Fuente:
https://maps.google.com/maps?q=aquitania+boyaca+google+maps&ie=UTF-8&hq=&hnear=0x8e6a5782663f5a6d:0x8fef2e85aa642c01,Aquitania,+Boyac&gl=co&ei=Rxs5UsaGF4eM9AT9zYGoDw&ved=0CCoQ8gEwAA4.2.
DESCRIPCION DEL SITIO DE ESTUDIOEl tramo de terreno comprende la
provincia de Sugamuxi entre los municipios de Aquitania, y Mongua
en el municipio de Boyac, est situado al sur este de la Laguna de
tota, su topografa es montaosa entre los cuales comprende las
siguientes formaciones orogrficas: Cerro alto el arenal, cerro
Boguita Cerro el moral paramo los afarranchos, Hoya la Manzana
entre otros. Tiene una importante hidrografa entre la cual cabe
destacar el rio Upa, quebrada la Sarna, quebrada Boguita, quebrada
Montenegro entre otras. Gracias a su cercana con laguna de tota su
economa se basa en ganadera, agricultura y piscicultura. Cerca de
este tramo de terreno se encuentra la transversal 62 la cual
conduce a orocue, Casanare.Es un terreno con gran afluencia
hidrogrfica por esto mismo se ve muy utilizado para cultivos que
necesiten de esta misma como arveja, papa maz y cebolla (el cual
ocupa 1300 hectreas) del municipio de Aquitania, es una zona en
donde predomina el bosque natural primario con especies como el
chusque, encenillo, cedro y cedrillo, maderas blandas como gaque,
granizo, tuno, siete cueros,higuern. Las reas circundantes estn
siendo intervenidas por actividades antrpicas con presencia de
talas y quemas, lo que hace urgente se generen mecanismos para el
control y conservacin de estas zonas como actividades conjuntas con
los municipios involucrados como Aquitania y MonguaEl sistema vial
del municipio se comunica con la nacin a travs de una va nacional
pavimentada llamada carretera del Cusiana que comunica a Casanare y
las provincias de Sugamuxi y Tundama con la Carretera
Bogot-Bucaramanga en la ciudad de Tunja y de esta con Bogot, la
Costa Atlntica y Venezuela.Los sistemas de Transporte existentes en
el municipio son el de transporte terrestre de carga y pasajeros.
Hacia los municipios existen lneas de transporte de empresas como
Libertadores (Coflonorte), Rpido Duitama, Cootracero y
Cootracondor.4.3. GEOLOGIA DE LA ZONA: El rea del proyecto se
localiza geolgicamente sobre materiales de un depsito aluvial de
edad cuaternaria compuesto por arcillas, limos, arena y algo de
gravas, que hoy en da marcan sus caractersticas topogrficas y
mecnicasEl siguiente prrafo es tomado del plan de ordenamiento
territorial de Aquitania en el cual se hace una descripcin ms
especfica de la zona[footnoteRef:11]: [11:
http://cdim.esap.edu.co/BancoMedios/Documentos%20PDF/eot%20-%20aquitania%20-%20analisis%20regional%20-%20(6%20pag%20-%2076%20kb).pdf]
El territorio de la Provincia de Sugamuxi se encuentra afectado
por varias fallas regionales que atraviesan su territorio como es
el caso de la Falla de Soapaga que pasa por Tota, Iza, Firavitoba,
Sogamoso y Corrales, La Falla Aquitania que pasa por debajo del
Lago de Tota y sigue hacia los municipios de Mongua y Mongu y la
Falla regional de Chivor o Santa Mara. Esta cantidad de fallas
regionales ms otras de carcter local y la sismicidad constante
hacen que el INGEOMINAS catalogue el rea como de alta sismicidad,
recomendando el uso obligatorio del Cdigo de Construccin de Sismo
resistencia. Regionalmente se presentan zonas inestables por
deslizamientos, cadas de rocas y erosin en los municipios de
Aquitania, Labranzagrande y Pajarito. As mismo se presentan
problemas por inundacin en los municipios de Tota, Labranzagrande,
Nobsa y terrenos aledaos a los ros Upa y CusianaEn la zona se
pueden identificar varias notaciones geolgicas, las ms principales
son la falla Soapaga, la falla Santa Mara, sinclinal del crisol, y
cercana de esta el anticlinal del rio sunce, para identificarlas
mejor se muestran en la figura 3.Figura N 3.Notaciones geolgicas de
la zona de estudio
FUENTE:
http://aplicaciones7.ingeominas.gov.co/MapaGeologicoMGC/default.aspx5.
PROCEDIMIENTO
Para empezar con la seleccin de ruta se busc la carta del
Instituto Geogrfico Agustn Codazzi a escala 1:10000, para luego
proceder a identificar ros de color azul, caminos de color rojo,
bosques de color verde ,construcciones de color amarillo y las
curvas de nivel principales de color sepia, esto se hace con el fin
que cuando se empiece con l trazado de la lnea de ceros se pueda
identificar claramente la disposicin del terreno ara el trazado de
la lnea de ceros, ya que se facilita visualmente que esta no pase
por puntos de localizacin inaccesibles.
Figura N 4 Identificacin de carreteras, ros, construcciones y
curvas de nivel
FUENTE: Los autoresA partir del terreno seleccionado con la
carta preliminar del instituto geogrfico Agustn Codazzi, se procede
a ubicar 2 puntos en la carta para empezar el trazado de las 2
lneas de ceros.El punto de origen y llegada que se muestran en la
figura #4, el punto de origen se seleccion principalmente por su
cercana con el cerro alto el arenal, el punto de llegada se escogi
la vereda los colorados, ya que podran ser destinos tursticos adems
entre estos dos puntos se encuentran veredas que con la construccin
de una carretera primaria puede ayudar al mejoramiento del
desarrollo de la zona. Figura N 5 Puntos De Origen Y Llegada
Fuente: Elaboracin PropiaCon la carta del Instituto Geogrfico
Agustn Codazzi, se puede identificar gracias a las curvas de nivel
que su topografa varia alrededor del cerro el arenal y la hoya la
manzana, donde las curvas de nivel se pueden ver ms pegadas lo cual
indican pendientes fuertes, mientras que los alrededores de los
lugares ya mencionados presentan pendientes ms suaves variando en
algunas zonas , con esto se procedi a trazar los posibles
corredores de ruta teniendo en cuenta que la distancia dibujada
entre curvas de nivel no se tocara con la misma, adems dividiendo
en tramos las distancias en las que se presentara dificultad de que
no se podan dibujar curvas de nivel ya sea porque la distancia
entre curvas era muy pequea y se obtena una pendiente muy alta.
Tomando un criterio tcnico para el trazado de la lnea de ceros para
as evitar que se presentaran las dificultades ya antes mencionadas,
se tom del manual de diseo geomtrico de James Crdenas la ecuacin
1,la cual presenta una relacin entre la distancia vertical y la
pendiente del tramo
Ecuacin 1. Calculo de pendiente de un plano con curvas de
nivel:
a= Abertura del compas e= Equidistancia entre curvas de nivel p=
Pendiente especificada
FUENTE: Diseo geomtrico de carreteras, James crdenas Grficamente
la equidistancia se muestra en la figura 5 ,como la distancia de
B-C, la pendiente como la distancia de A-B, la abertura del compas
como A-C, si la abertura del compas se toma a la escala del plano
esta sera la distancia horizontal Figura N 6.Representacin grfica
de la ecuacin de pendiente
FUENTE: Diseo geomtrico de carreteras, James crdenas Grisales
Con estos criterios de pendiente y tomando la ecuacin 1 se procede
a definir la distancia mxima que se debe definir un tramo para que
se respeten los criterios definidos en el manual de diseo geomtrico
del INVIAS (2008), Para tomar pendientes se acoge los datos de la
figura 6, para definir las pendiente mxima del terreno.
Figura N 7 Pendiente Media Mxima del corredor de ruta (%) en
funcin de la Velocidad de Diseo del Tramo homogneo (VTR)
FUENTE: Manual de diseo geomtrico de carreteras, INVIAS
(2008)Tomando como pendiente media mxima del terreno igual al 7% ya
que es la mxima pendiente para una carretera primaria de una
calzada, con lo que se puede inferir que est pendiente es la mxima
que se puede obtener en un tramo para mantener las velocidades de
diseo.
Se puede ver en la carta que las curvas de nivel principales
estn ubicadas cada 200 metros y las intermedias cada 50 metros, al
reemplazar estos datos en la ecuacin 1 esta quedara de la siguiente
forma:= 714.285 mtsYa que la escala del plano se encuentra a
1:10000 lo que quiere decir que 1cm del papel equivalen a 10000
centmetros en el terreno, entonces la escala del plano es 1cm: 100
mtsYa teniendo especificada la escala y abertura del comps a escala
del plano, se convierte esta distancia a la del papel, por
consiguiente la abertura del comps se divide entre 100 mts
Con este resultado se indica que la distancia mxima que se debe
permitir en un tramo de la ruta es de 7.14285cm cada 50 metros para
que esta tenga una pendiente del 7%, esta puede variar
proporcionalmente, ya que en algunos tramos la distancia va a ser
menor por lo que la altura tambin cambiara gradualmente con
esta.Con base en la pendiente media mxima se puede descartar dos
tipos de terreno los cuales son el plano y el escarpado, el plano
porque segn el INVIAS este debe tener una pendiente menor al 3%, el
terreno escarpado porque para que sea caracterizado como tal debe
tener una pendiente mayor al 8%, las velocidades de diseo para
tramos homogneos de una carretera primaria se presentan en la
figura 8Figura N 8.Tabla De Valores de la Velocidad de Diseo de los
Tramos Homogneos (VTR) en funcin de la categora de la carretera y
el tipo de terreno
FUENTE: Manual de diseo geomtrico de carreteras, INVIAS
(2008)Segn el taller se peda trazar la lnea de ceros para una va
principal de dos calzadas, se puede ver que en la zona estudiada
predominan las pendientes entre el 3% y 7%, por esto tomamos datos
de velocidad de diseo correspondientes a los terrenos que tienen
pendiente correspondientes a es los cuales son el de terreno
ondulado y montaoso.
Se debe tener en cuenta que para que un automvil que transita en
la ruta, esta debe contar con una longitud mnima para que alcance
la velocidad de diseo especificada Con base en criterios definidos
en el manual de diseo geomtrico del Invias (2008), mostrados en la
figura 9, se puede definir cul puede ser la longitud mnima para que
a la determinada pendiente se alcance la velocidad
recomendada.Figura N 9 Longitud mnima de la pendiente
FUENTE: Manual de diseo geomtrico de carreteras, INVIAS (2008)La
longitud mnima para nuestro terreno en una pendiente debe estar en
el intervalo entre 170m y 250 m, con lo que un tramo de la lnea de
ceros por mnimo debe tener entre 1.7 cm y 2.5 cm, las cuales
corresponden a velocidades entre 60 y 90 km/h porque estas son
definidas por el manual de diseo geomtrico INVIAS (2008) para la
asignacin de velocidades en una carretera primaria de una
calzada.Se puede observar en la carta del IGAC que no existen
longitudes menores a los 1.7 cm, este criterio es bastante
importante ya que gracias a este se puede tener claro que las
tangentes verticales con velocidad especfica mayor a cuarenta
kilmetros por hora (VTV > 40 km/h) no podrn tener una longitud
menor a la distancia recorrida en diez segundos (10 s) a dicha
velocidad.
Las figuras 10 y 11, son graficas tomadas del manual de diseo
geomtrico del invias (2008), en las cuales se puede ver curvas con
la que es posible determinar la distancia en la que un vehculo que
inicia el recorrido de una pendiente pierde veinticinco kilmetros
por hora (25 km/h) respecto a su velocidad media de operacin en
tramos a nivel de la carretera que se disea, este concepto se debe
tener en cuenta ya que debe ser la longitud mxima que debe tener un
tramo de carretera en ascenso sobre la cual un camin puede operar
sin ver reducida su velocidad por debajo de un valor prefijado.
Figura N 10 Longitud mxima o critica de pendiente para vehculos
en relacin entre 150 kg/HP
FUENTE: Manual de diseo geomtrico de carreteras, INVIAS
(2008)Figura N 11 Longitud mxima o critica de pendiente para
vehculos en relacin entre 180 kg/HP
FUENTE: Manual de diseo geomtrico de carreteras, INVIAS
(2008)Con los datos obtenidos de las longitudes de los tramos
estudiados se procede a elaborar el perfil figurado, el cual es un
a grfica que muestra la relacin de la altura del terreno con el eje
de las abscisas de la va, un ejemplo de este se muestra en la
figura 12 donde se muestra grficamente la representacin en planta
del terreno con el perfil figurado.Figura N 12 Relacin del plano
con el perfil figurado
FUENTE: Topografa Plana, Leonardo CasanovaUno de los mtodos para
determinar la mejor ruta de varias posibles es el de la longitud
virtual o de Bruce la cual se define en la ecuacin 2, este se basa
en el concepto de longitud resistente que es la comparacin entre la
distancia real de la ruta y una distancia equivalente en terreno
plano, teniendo en cuenta el mayor esfuerzo que realizan los
vehculos subiendo cuestas muy empinadas y el mayor riesgo y
desgaste de los frenos cuando se aventuran a bajarlas.Ecuacin 2.
Longitud resistente de una ruta
X: Longitud resistenteX: Longitud real total de la rutak:
Inverso del coeficiente de traccin (y): Sumatoria de las
diferencias de nivel ascendentes en el sentido de evaluacinEl valor
del inverso del coeficiente de traccin est en funcin del tipo de
capa de rodadura planeada para el pavimento de la va este se
muestra en la tabla1.Tabla 1. Valores del inverso del coeficiente
de traccinTipo de Superficie Valor medio de k
Carretera en tierra 21
Acondicionamiento Mc-Adam 32
Pavimento asfltico 35
Pavimento rgido (concreto) 44
FUENTE: Diseo geomtrico de carreteras, James crdenas
Grisales
6. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION
6.1. CRITERIOS PARA ASIGNAR VELOCIDADES A LAS RUTASGracias a
informacin anterior y teniendo claro el procedimiento, procedimos a
elaborar dos tablas en la cual se muestran los datos al realizar la
lnea de ceros con la ruta 1 y 2, en estas se encuentran registrados
el nmero de tramos, longitud del tramo, cota y pendiente, con esto
miramos se estn cumpliendo todos los requisitos del Manual de diseo
geomtrico del INVIAS (2008), como lo son las longitudes de
pendiente mxima y media y la relacin peso potencia entre longitudes
criticas de pendiente ya que ninguna pendiente se excede ms del
7%.Tabla 2.Numero de tramo, Pendientes, Longitud del tramo- Ruta
1DATOS DEL TERRENO RUTA No. 1
PuntosAbscisasCotaPendiente (%)
AK00+00030000
1K00+85030506
2K01+87031005
3K02+67031506
4K03+34032007
5K04+06032506
6K04+72033007
7K05+75033504
8K06+65034005
9K07+90034504
10K09+12035004
11K10+47035504
12(B)K11+97035133
FUENTE: Los autoresCon las Pendientes ya es posible determinar
la velocidad de diseo para lo cual se dividi en dos tramos el
recorrido, los cuales se muestran en la tabla 2, el tramo 1
sombreado de color rojo, este tiene pendientes ms altas por lo cual
requiere una velocidad de diseo menor, el tramo 2 sombreado de
color azul en la tabla 2 tiene pendientes ms bajas con lo que se
puede designar una velocidad de diseo mayor. Estos tramos se
identificaron en la tabla #3 por longitudes, se defini teniendo en
cuenta la longitud mnima, el tipo de terreno, y que no superara la
longitud de pendiente criticaTabla 3. Caractersticas de las
velocidades de diseo ruta 1 Ruta # 1
# tramos longitud de tramo (m)velocidad de diseo (km)longitud
mnima de pendiente (m)longitud critica de pendiente (m)para
vehculos a 150 kg/hplongitud critica de pendiente (m) para vehculos
a 180 kg/hp
1472060170430-380350-400
2622070195350-600300-540
FUENTE: Los autoresEn la tabla 4 se muestran los datos
registrados al trazar la ruta 2, esta tabla se divide en dos
colores, al rojo se le fue asignado una velocidad de diseo ya que
tiene pendientes ms altas que los datos mostrados de color
azul.Tabla 4.Numero de tramo, Pendientes, Longitud del tramo- Ruta
2DATOS DEL TERRENO RUTA No. 2
PuntosAbscisasCotaPendiente (%)
AK00+00030000
1K00+95030505
2K01+83031005
3K02+73031505
4K03+44032006
5K06+48032503
6K07+66033004
7K08+56033505
8K9+76034004
9K11+25034503
10K12+99035004
11(B)K13+76035136
FUENTE: Los autoresEn la tabla 5 se puede ver los tramos a los
que se le fue asignada la velocidad de diseo, mostrando los
criterio establecidos en el manual de diseo geomtrico de carreteras
INVIAS (2008)Tabla 5.Caractersticas de la velocidad de diseo para
la ruta #2Ruta # 2
# tramos longitud de tramo (m)velocidad de diseo (km)longitud
mnima de pendiente (m)longitud critica de pendiente (m) para
vehculos a 150 kg/hplongitud critica de pendiente (m) para vehculos
a 180 kg/hp
1344060170430-380350-400
2728070195350-600300-540
FUENTE: Los autoresLa velocidad de diseo se asign segn el tipo
de terreno que presento la va, en color rojo se muestra que en esos
tramos el terreno es montaoso ya que este presenta pendientes entre
el 6% y 8% , la parte resaltada en color azul es un terreno
ondulado, las velocidades de diseo se asignaron teniendo en cuenta
que la longitud mnima de un tramo de carretera con una velocidad de
diseo dada debe ser de cuatro (4) kilmetros para velocidades entre
sesenta y ciento diez kilmetros por hora (60 y 110 km/h), la
longitud mnima y longitud fueron tomadas de las figuras 7 al 10 del
presente informe
6.2. PERFIL FIGURADO DE LAS RUTAS :
El perfil figurado para cada una de las rutas se muestra en las
figuras 12 y 13, el cual es una representacin de las cotas del
terreno contra las abscisas que se obtienen al trazar la lnea de
ceros.
6.2.1. PERFIL RUTA # 1 Para el caso de la ruta 1 se encuentra
ascenso en la mayora de la va solo se presenta un descenso para
llegar al destino en el tramo # 12Figura N 13 Perfil Figurado Ruta
1
FUENTE: Los autores En la figura 13, se puede ver que al inicio
de la ruta se identifica un ascenso continuo cada 50 metros hasta
el kilmetro 10.47, el descenso empieza en las cotas 3550 a 3513 en
los tramos 10 a 11, hasta que se llega al destino, la vereda los
colorados.
PERFIL RUTA # 2Figura N 14.Perfil Figurado Ruta 2
FUENTE: Los autoresEn la figura 13 se puede ver un ascenso cada
50 metros en un intervalo desde el comienzo de la ruta hasta el
kilmetro 12.99 al llegar a este se puede ver un ascenso de 13
metros hasta llegar al destino de la ruta.
6.3. METODO DE BRUCECon el mtodo de Bruce es el mtodo que nos
ayuda tambin a determinar cul de las 2 rutas sera ms factible tomar
ya que muestra la longitud resistente, es un criterio en el que se
tiene en cuenta en inverso del coeficiente de traccin, la longitud
total del terreno, y los desniveles los cuales se identifican con
las curvas de nivel, cabe destacar cuando exista una pendiente
mayor a la recomendada esta varia , ya que cuando se dibuj la lnea
de ceros se tuvo en cuenta la distancia mnima para as facilitar los
clculos.6.3.1. Mtodo de bruce para la ruta 1 :Tabla 6. Informacin
De Desniveles Ruta # 1DATOS DEL TERRENO RUTA No. 1
PuntosAbscisasCotaPendiente (%)LONGITUD DESNIVEL
AK00+0003000000
1K00+8503050685050
2K01+87031005102050
3K02+6703150680050
4K03+3403200767050
5K04+0603250672050
6K04+7203300766050
7K05+75033504103050
8K06+6503400590050
9K07+90034504125050
10K09+12035004122050
11K10+47035504135050
12(B)K11+970351331500-37
FUENTE: Los autores
Tomando la ecuacin 2 y reemplazando los valores de las
diferencias de nivel se puede hallar la longitud virtual, se debe
tener en cuenta que al trazar la ruta se tuvo en cuenta que la
pendiente no fuera mayor al 7% por eso esta ecuacin no se ve
afectadaPara el tramo en ascenso: se toman la longitud total del
tramo, el coeficiente inverso de traccin correspondiente a
pavimento flexible, ya que en Colombia es el ms usado, y a
diferencia de nivel en ascenso que se presenta desde el comienzo de
la lnea de ceros hasta el tramo #11 el cual tiene un ascenso de 550
metros. Con estos datos la ecuacin al reemplazarla quedara de la
siguiente forma:X= 11970 m + 35(0.550m) = 31.22 kmComo en la ruta
se presenta un descenso la ecuacin debe aplicarse solo con la
diferencia de nivel del descenso:X= 11.970 km + 35(0,037km) =
13.265 km.6.3.2. Mtodo de bruce para la ruta 2 :Tabla 7.
INFORMACION DE DESNIVELES RUTA # 2DATOS DEL TERRENO RUTA No. 2
PuntosAbscisasCotaPendiente (%)LONGITUDDESNIVEL
AK00+0003000000
1K00+9503050595050
2K01+8303100588050
3K02+7303150590050
4K03+4403200671050
5K06+48032502304050
6K07+66033004118050
7K08+5603350590050
8K9+76034004120050
9K11+25034503149050
10K12+99035004174050
11(B)K13+7603513677013
FUENTE: Los autoresLa ruta 2 presenta un tramo continuo en
ascenso, con una diferencia entre tramos 10 y 11 en el que a
diferencia de todo el tramo se encuentra una diferencia de nivel de
13 metros. La longitud total de este tramo es igual a 13.760
kilmetros se toma un coeficiente de traccin igual que la ruta uno,
para un pavimento flexible, la diferencia de nivel en todo el
recorrido es igual a 513mts.X=13.760km+35(0.513km)= 31.715km6.4.
Ponteaderos, Tortuosidad y Movimientos de tierras6.4.1. Ruta #1 Con
la identificacin realizada de ros y quebradas se puede facilitar la
localizacin de Ponteaderos los cuales se muestran en la tabla
8,Tabla 8 . Ubicacin de Ponteaderos Ruta 1
PuntosAbscisasQuebradaPuntosAbscisasQuebradaPuntosAbscisasQuebrada
1K00+820Boguita16K04+230La Sarna31K09+060La Sarna
2K01+03017K04+31032K09+293
3K01+19018K04+54033K09+670
4K01+38019K05+24034K09+850
5K01+53020K05+99535K10+710
6K01+63021K06+35536K10+991
7K01+70022K06+50537K11+130
8K02+20023K07+26038K11+270
9K02+38024K07+49039K11+370
10K02+51025K07+72040K11+420
11K02+95026K08+24041K11+530
12K03+04027K08+360
13K03+20028K08+390
14K03+66029K08+540
15K03+79030K08+910
FUENTE: los autoresSe puede ver que es necesaria la construccin
de 41 puentes para que no se vea afectado el ecosistema del lugar,
aproximadamente, ya que se podran evitar algunos por que la
precisin de la carta es a 1:10000 donde un milmetro afecta mucho el
resultado, y existen varias situaciones donde se puede evitar la
construccin de algunos.En la ruta 1 se pueden ver que las curvas en
el parte montaosa del terreno son suavizadas con lo que se puede
mantener la velocidad de diseo, presenta ms curvas, se puede ver
entre K04+460 y K 05+570 que las curvas de nivel son ms pegadas,
con lo que se deben optar por curvas para no tocar las curvas de
nivel, tomando de a 2 alimentos para formar una curva se pueden
presentar 42 curvas de diferentes longitudes en todo el tramo, los
movimientos de tierras que se deben realizar, se recomendara
reconocer el terreno especficamente, pero con los criterios
geolgicos obtenidos se puede utilizar para generar mayor
estabilidad a los puntos de ponteadero, el movimiento de tierras es
bastante grande ya que se dispone el origen de la carretera en una
altura de 3000 m.s.n.m hasta llegar a los 3513 m.s.n.m , teniendo
en cuenta el ancho de la va de 7.30 m por 587 metros de altura
metros considerando la longitud real de va que es 11970m sin tener
en cuenta que en el terreno existan factores geolgicos que afecten
este resultado, como mnimo se tendran que explanar 51292647 m
6.4.2. Ruta 2 : Tabla 9 . Ubicacin de Ponteaderos Ruta 2UBICACIN DE
PONTEADEROS RUTA #2
PuntosAbscisasQUEBRADAPuntosAbscisasQUEBRADAPuntosAbscisasQUEBRADA
1K00+650 BOGUITA16K05+445 LA SARNA31K09+760LA SARNA
2K00+68017K05+81532K09+820
3K01+03018K06+16333K10+080
4K01+23019K06+34834K10+595
5K01+44020K06+80035K10+919
6K01+58021K06+87036K10+920
7K02+31022K07+41037K11+690
8K02+37023K07+52038K11+250
9K02+66024K08+09039K11+999
10K02+99025K08+18040K12+225
11K03+25026K08+32041K12+564
12K04+385 LA SARNA27K08+43042K12+789
13K04+50528K08+73043K13+160
14K04+73529K09+15044K13+420
15K05+25530K09+47045K13+680
FUENTE: los autoresPara la ruta 2 es necesaria la construccin de
45 puentes, se pueden evitar algunos aumentando la escala de la
carta, esos puentes requieren mayor movimiento de tierras.En la
ruta 2 se puede ver en la parte montaosa las curvas de la va, con
curvas ms cerradas con menores distancias, pero esta puede ser
compensada con los k06+480 donde hay una amplia distancia entre
curvas de nivel lo que quiere decir que existe una gran parte del
terreno en esta zona que est a nivel, lo cual puede proporcionar
velocidad de diseo bastante amplia, se presentan 48 curvas donde
una curva se tom como la formacin de dos alineamientos, el
movimiento de tierras en esta es mayor al de la ruta 1 ya que esta
presenta un descenso entre 3550 m y 3513m, asea se tendran que
explanar 513m, tomando un ancho de la va de 7.30, y la longitud
total de la va 13760m, como mnimo se tendran que explanar
51529824m, sin tener en cuenta rellenos que se puedan
presentar.
7. RESULTADOS Y ANALISIS
RUTA 1 Se puede ver que al escoger esta ruta tiene una longitud
total de 11.970 km con pendientes entre 3 y 7% su origen es cercano
al cerro alto el arenal a una altura de 3000 m.s.n.m hasta la
vereda los colorados a una altura de 3513.m.s.n.m. al trazar esta
va, primeramente pasa por una parte baja del cerro el arenal, con
la realizacin de esta se puede beneficiar a visitantes del cerro
para actividades tursticas y deportivos, como se puede ver en la
carta existen caminos no pavimentados lo que dificulta que en
periodos de invierno esta zona no tenga alta influencia turstica,
Entre los intervalos de 3000 y 3200.m.s.n.m.se puede ver en algunos
tramos que las curvas de nivel estn muy pegadas lo que indica que
las pendientes son altas por esto mismo la longitud del tramo tiene
que ser dividida en distintos tramos dividiendo la longitud de este
tramo.De la cota de 3200 a 3400 se tienen curvas de nivel ms
despegadas por esto se pueden acceder a tener pendientes ms bajas
lo que quiere decir que se puede obtener distancias ms largas en el
tramo, principalmente esta ruta sera utilizada como ruta turstica,
ya que no est muy cercana a una va principal.Entre cotas 3400 y
3600 se puede ver que por este pasan veredas como las siguientes:
vereda Buenavista, Pastos, Colorados, regin pantano dire estos
sectores se beneficiaran ya que se facilitara acceso a sus
viviendas, como la zona es agraria se facilitara el ingresos de
vehculos de transporte de alimentos evitando utilizar los actuales
caminos los cuales los cuales no tienen en cuenta longitudes mnimas
de pendiente ni pendientes, lo cual dificulta el acceso a esta
zona.Otra opcin es que tiene afluentes con el lago de tota y la
ruta 62(transversal) podra ser una opcin como un pequeo tramo
conector de este sitio de inters, con la transversal 62, adems
gracias a la alta afluencia hidrogrfica se presentan cultivos de
cebolla, presencia en algunas fincas de piscicultura, lo cual
beneficiaria la economa de este sector utilizando esta va en vez de
los caminos que actualmente existen con pocas especificaciones
tcnicas.Como la escala de nuestro plano se muestra a 1:10000 de
este terreno no se puede observar muy bien la ubicacin de este en
Boyac, en la localizacin espacial del terreno se puede ver que este
tiene a unos pocos kilmetros afluencia con la transversal 62 y la
laguna de tota.En este afluente vial se presentan 41 ponteaderos,
42 intersecciones tangenciales aproximadamente y un movimiento de
tierras aproximado a 51292647 m RUTA 2 La ruta dos se presenta como
una lnea alterna de ceros trazada alternamente a la ruta 1 ya que
esta tiene una longitud de 13.760 km, esta presenta tramos en los
cuales se presentan menores longitudes entre ponteaderos. Mientras
que en la rutan 1 se presenta esto en algunos tramos pero con
caudales donde casi finalizan.Al igual que la ruta 1 esta pasa por
la vereda Buenavista, pasto el toba, y colorados lugares de
influencia agraria, en este tramo se presentan alturas de 3400 a
3500 m.s.n.m. pero con curvas de nivel separadas lo que indica que
este terreno tiene una pendiente ms baja.Al llegar a curva de nivel
3500 se presenta un ascenso de 13 metros para llegar a la vereda
los colorados El ms factible trazar la ruta 1 ya que tiene una
menor longitud total que la de la ruta que la 2 ya que la 1 tiene
11.970km la ruta 2 tiene 13.760 se ahorraran 1.79 kilmetros en
construccin, esto es viable ya que no se tendra que adaptar el
terreno para esta construccin, tambin en la carta se puede ver que
para intentar mantener las pendientes menores al 7 % en la ruta dos
se tuvo que dividir en varios tramos lo que hace que la va tenga
mayor cantidad de curvas para lo cual se debera tener en cuenta ms
sealizacin, mayor riesgo a accidentes, mayor remocin de tierras, En
la ruta 1 se puede ver que existe menor cruces con quebradas hay
tramos con longitudes ms rectas, tramos en los que se puede ganar
ms velocidad, el conductor no va a tener que frenar
inesperadamente, por el sector econmico la ruta 1 es ms factible ya
que esta pasa por 4 veredas ms separadas lo cual permitira una
mayor comunicacin de estas. Teniendo en cuenta el criterio de bruce
la ruta 1 tiene una menor longitud a la resistencia lo que quiere
decir que los automviles podrn ir a la velocidad de diseo del
tramo, el automvil que transite la va se va a sentir ms cmodo ya
que no va a tener mayor resistencia. 8. CONCLUSIONES
Al trazar las lneas de ceros se pueden optar por tener criterios
muy importantes al realizar una va ya que se tienen en cuenta una
caracterizacin del terreno, con esto podremos mirar la factibilidad
de un proyecto vial, ya que con solo una carta del Instituto
Geogrfico Agustn Codazzi se puede determinar, no es necesario estar
en el terreno para identificarlo.La lnea de pendiente brinda una
informacin explicita sobre la factibilidad de diferentes corredores
viales, en este caso se pudo demostrar por qu la ruta 1 tena
mejores caractersticas que la ruta 2.Para que alguna ruta conserve
su pendiente, esta es altamente influida por la separacin de las
curvas de nivel, debido a que entre estas se encuentren a una mayor
distancia el terreno tendr pendientes menores.Factores importantes
al trazar la lnea de pendientes son los especificados por el Manual
de Diseo Geomtrico del INVIAS (2008), dado que si no se tuvieran en
cuenta se tomaran como antiguamente el trazado de carreteras donde
las pendientes eran muy altas lo que genera que los automviles se
recalienten, pierdan velocidad, se generen mayores accidentes, se
necesite un mayor movimiento de tierras, se generan ms gastos para
el proyecto.Con el concepto de seleccin de ruta se tiene un
procedimiento preliminar de diseo geomtrico, no muy preciso ya que
al dividir en algunos tramos las distancias esto genera un poco de
incertidumbre en el resultado, pero si da un concepto muy claro de
las posibilidades geogrficas que tenemos para pasar un corredor
vial por determinados zona.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS E INFOGRAFIA
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
REPUBLICA DE COLOMBIA. Ministerio de transporte. Manual de diseo
geomtrico de carreteras, INVIAS, 2008.James Crdenas Grisales. Diseo
Geomtrico de Carreteras, Colombia, Ecoe Ediciones,
Leonardo Casanova Matera. Topografa plana. Venezuela, taller de
publicaciones de Ingeniera.
Paulo Emilio Bravo. Diseo de carreteras tcnica y anlisis de
proyecto, Carvajal S. A
Gonzalo Prez Buitrago. Introduccin, Diseo y localizacin de
Carreteras, Guas de clase, 2013
INFOGRAFIA
http://definicion.de/ruta/
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