TRAZO DE CARRETERA 1) ESTUDIO DE RUTAS: Deacuerdo a la topografía del terreno, clase de carretera, altitud de donde se a generado el plano y a la ubicación e identificación de los puntos obligados de paso, debemos encontrar diferentes rutas que nos permitan pensar en un futuro trazo, estas rutas después de ser evaluadas se elegirá una de ellas, la cual será la que nos ofrezca mejores condiciones. 2) PROCESO PARA TRAZAR UNA RUTA: Clasificación de la topografía del terreno : CLASIFICACION DEL TERRENO SEGÚN EL ANGULO DE INCLINACION: ANGULO DEL TIPO DE TERRENO TOPOGRAFIA 0°-10° LLANA 10° - 20° ONDULADA 20° - 30° ACCIDENTADA > 30° MONTAÑOSA CUADRO DE RESUMEN DE SECCIONES: SECCION ANGULO DEL TIPO DE TERRENO TOPOGRAFIA 1-1 26.56° ACCIDENTADA 2-2 16.70° ONDULADA 3-3 21.80° ACCIDENTADA 4-4 21.80° ACCIDENTADA 5-5 26.56° ACCIDENTADA 6-6 26.56° ACCIDENTADA 7-7 26.56° ACCIDENTADA 8-8 21.80° ACCIDENTADA 9-9 21.80° ACCIDENTADA 10-10 21.80° ACCIDENTADA 11-11 21.80° ACCIDENTADA 12-12 30.96° MONTAÑOSA 13-13 34.99° MONTAÑOSA 14-14 26.56° ACCIDENTADA 15-15 21.80° ACCIDENTADA 16-16 21.80° ACCIDENTADA 17-17 26.56° ACCIDENTADA
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TRAZO DE CARRETERA
1) ESTUDIO DE RUTAS:
Deacuerdo a la topografía del terreno, clase de carretera, altitud de donde se a generado el plano y a la ubicación e identificación de los puntos obligados de paso, debemos encontrar diferentes rutas que nos permitan pensar en un futuro trazo, estas rutas después de ser evaluadas se elegirá una de ellas, la cual será la que nos ofrezca mejores condiciones.
2) PROCESO PARA TRAZAR UNA RUTA:
Clasificación de la topografía del terreno :
CLASIFICACION DEL TERRENO SEGÚN EL ANGULO DE INCLINACION:
Luego se determina que la topografía es “ACCIDENTADA”
Identificación y descripción de los puntos obligados de paso:
RUTA - 1-(COLOR VERDE):
Pasa por el puente Verde cuya distancia es 30m., atraviesa el abra el Cumbe cuya distancia en 22m y se encuentra a 3652 msnm.
RUTA - 2-(COLOR NEGRO):
Pasa por el puente Oro cuya distancia es 34m., atraviesa el abra el Sauce cuya distancia en 35m y se encuentra a 3640 msnm.
RUTA - 3-(COLOR ROJO ):
Pasa por el puente Suce cuya distancia es 40m., atraviesa el abra el Cumbe cuya distancia en 24m y se encuentra a 3652 msnm.
Determinación de la clase de carretera y velocidad directriz:
Deacuerdo a un estudio socioeconómico se determina la clase de carretera que para nuestro caso es de 3° CLASE y deacuerdo a la topografía del terreno que es “ACCIDENTADA” se determina la velocidad directriz, siendo esta velocidad de 25 km/h
Definir el punto inicial y punto final de nuestra ruta:
- Punto inicial (PI) se encuentra a 3442 msnm.- Punto final (PF) se encuentra a 3640 msnm.
RUTA - 1 - ( COLOR VERDE)
ABERTURA LONG. OBRAS DE ARTECURVAS
DE OBS.TRAMO COTAS DESN. COMPAS i% TRAMO PUENTES ALCANT. VUELTA
3 - VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLONG. TOTAL PENDIENTE MEDIA PENDIENTE MAX. # Y LONG. PUENTES # DE ALCANTARILLAS # CURVAS D VUELTA TOTAL
La ruta elegida es la N°
B) MÉTODO DE LOS PESOS RELATIVOS
CARACTERISTICAS RUTA
- 1 - RUTA
- 2 - RUTA -
3 - VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLONG. TOTAL PENDIENTE MEDIA PENDIENTE MAX. # Y LONG. PUENTES # DE ALCANTARILLAS # CURVAS D VUELTA TOTAL
La ruta elegida es la N°
B) MÉTODO DE LOS PESOS RELATIVOS
CARACTERISTICAS RUTA - 1 - RUTA - 2 - RUTA - 1 -
VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLONG. TOTAL 7915.2 1.36 5831.6 1.001 5825.6 1PENDIENTE MEDIA 3.97 1 4.42 0.90 5.25 0.76PENDIENTE MAX. 5.1 1 5.7 1.12 6 1.18# Y LONG. PUENTES 1(30m) 1 1(34m) 1.13 1(40m) 1.33# DE ALCANTARILLAS 4 1 4 1 4 1# CURVAS D VUELTA 11 2.2 5 1 9 1.8 TOTAL - 7.56 - 6.151 - 7.07
La ruta elegida es la N° 02
TRAZO DE LA POLIGONAL
I.- INTRODUCCIÓN:
Para el diseño de una carretera, se tiene que seguir una serie estudios que empiezan con el reconocimiento de la zona donde se necesita la carretera, se verá de que tipo de carretera será, sus rientos, las zonas de influencia que tendrá ésta, etc.Una vez elegida la trayectoria que tendrá la carretera, a través de la mejor línea de gradiente, se debe trazar una poligonal la cual deber ser trazada con mucho criterio y cuidado ya que esta determinará la mayor parte del eje de la carretera; y debe asemejarse lo mejor posible a la línea de gradiente.Lo anteriormente descrito servirá para trazar el eje de la carretera, diseñando todos los elementos que tendrá ésta como son curvas verticales, horizontales, y parámetros correspondientes.Es importante hacer un análisis del posible movimiento de tierras que se realizara en la construcción de dicha carretera, por lo que es necesario calcular los posibles volúmenes de corte y de relleno que se hará tratando de que se compensen ambos. El presente informe presenta las diversas etapas por las cuales se llega al trazo de la poligonal de una carretera, tomando como guía las Normas peruanas de diseño de carreteras.
II.- OBJETIVOS::
Se presentan 2 tipos de objetivos
II.1.- OBJETIVOS GENERALES:
-Hacer el estudio completo del trazo de una poligonal de una carretera, considerándose las especificaciones técnicas dadas por las normas peruanas de diseño de carreteras.
II.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Hacer el trazado de la poligonal a partir de la línea de gradiente obtenida en el primer informe para unir el P.I. y el P.F. - Determinar los diferentes parámetros ha utilizarse para el trazado de dicha poligonal, así como la longitud aproximada de la carretera. - Determinar los radios mínimos, las longitudes de transición, peralte, ubicación de las curvas horizontales, etc.
III.-CÁLCULO DE LA POLIGONAL PRELIMINAR:
Para calcular la poligonal debemos conocer principalmente las siguientes características:
III.1.-TRAZADO DE LA LÍNEA POLIGONAL:
En primer lugar se tomó como base la línea de gradiente trazada con anterioridad la que sirvió como guía en los principales aspectos del desarrollo de dicha poligonal puesto que nos muestra por ejemplo la ubicación de los puentes los que se encuentran sobre el río principal que cruza esta zona y las diversas quebradas por las que pasa nuestra poligonal.Para la toma de longitudes se optó por considerar las longitudes mínimas en algunas zonas entre la llegada del desarrollo de una curva y el inicio de otra curva.
III. 2.-UBICACION DE LOS “PI”:
Los PI de la línea poligonal se encontraran ubicados en las zonas en las que la línea poligonal cambia de dirección ya sea a la derecha o a la izquierda según la variación de la línea de gradiente.En cada uno de los Pl, también se podrá medir los azimut de cada cambio de dirección lo que nos servirá para realizar el calculo de ¡os errores, las proyecciones y las proyecciones corregidas.
III.3.-CÁLCULO DE LOS ÁNGULOS DE DEFLEXIÓN (I):
Para el cálculo de los ángulos de deflexión se empleo el método del seno:El método del seno consiste en realizar la medida de una distancia en un lado de la línea polígonal y otra distancia igual al otro lado de la línea poligonal y luego se mide la distancia desde cada extremo no común de cada uno de los lados y usando una fórmula se obtiene la medida de cada ángulo.
Donde :
- a = Medida de 10 o 20 unidades
- b = Diagonal
- I = Ángulo de deflexión
P.I. a b b/2 (b/2)/a I GRADOS MIN. SEG.I1 10 16 8 0.8 106.260205 106° 15' 36.7''I2 10 14 7 0.7 88.854008 88° 51' 14.43''
RADIOS MINIMOS NORMALES: Los radios mínimos que se usaran en las diferentes carreteras serán en función a la velocidad directriz y del peralte, para nuestro caso como se tiene una carretera de 3° CLASE y una TOPOGRAFIA ACCIDENTADA, se determino que su velocidad directriz es de 25 km/h, por lo tanto su radio mínimo normal será de 30 m. (esto según las normas peruanas de diseño y carreteras)
COORDENADAS DEL PUNTO INICIAL Y FINAL:
COORDENADAS
PUNTO NORTE ESTEP.I 9 244 928 625 368
P.F. 9 245 972 625 673
MEDIDA DE LOS LADOS Y EL AZIMUT INICIAL:
Deacuerdo a la escala del plano se medirán los lados con la mayor presición posible. Para hallar el azimut inicial (Z ), se empleo el método del seno.
Debemos tener en cuenta la dirección o giro de los lados ya sea de derecha a izquierda cuyas coordenadas obtenidas serán compensadas teniendo en cuenta el error cometido en la última coordenada. Los medidas de los lados asi como el valor del azimut son los siguientes:
Z = 341° 17’ 45’’
LADO DISTANCIA LADO DISTANCIAP.I - P.I.1 80 P.I.17 - P.I.18 210
Para el diseño de una carretera, además de haber hallado la poligonal, también es necesario hacer su perfil longitudinal, ya que este nos dará una mejor idea de la forma del terreno, una ves determinado el perfil longitudinal se procederá a trazar nuestra rasante.El perfil longitudinal, es una línea quebrada que proviene de la intersección de la superficie topográfica con le plano vertical que contiene al eje de dicha planta. En la mayo parte de los proyectos de ingeniería el perfil se obtiene a lo largo de la línea central (por ejemplo el eje de una carretera).En nuestro caso el perfil longitudinal se obtiene en base a un plano topográfico de curvas de nivel.Es importante hacer un análisis del posible movimiento de tierras que se realizara en la construcción de dicha carretera, por lo que es necesario calcular los posibles volúmenes de corte y de relleno que se hará tratando de que se compensen ambos. El presente informe presenta las diversas etapas por las cuales se llega al trazo del perfil longitudinal, tomando como guía las Normas peruanas de diseño de carreteras.
II.- OBJETIVOS:
Al final de este trabajo se pretende ampliar los conocimientos de los que suscriben, así también como de toda aquella persona que tenga contacto con este trabajo. Se deberá comprender detalladamente todo el procedimiento de un buen desarrollo para la elaboración de un trazo y construcción de carreteras, así también como anteriormente se dijo obtener resultados que puedan dar una mayor comprensión y resultados que ayuden en el análisis y diseño de una carretera.Se presentan 2 tipos de objetivos
II.1.- OBJETIVOS GENERALES:
-Hacer el estudio completo del perfil longitudinal para un estacado cada 50 metros de una carretera, asi como determinar la línea de rasante y sus cotas considerándose las especificaciones técnicas dadas por las normas peruanas de diseño de carreteras.
II.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Hacer el trazado del perfil longitudinal a partir de la poligonal y el estacado obtenido en el segundo informe.
- Determinar las cotas de las estacas del plano de curvas de nivel.
- Determinar las alturas parciales entre las cotas de curva inferior y las cotas de curva superior.
- Determinar las pendientes de la rasante las cuales deben estar dentro del rango que considera las normas peruanas de diseño de carreteras. III.- DISEÑO DEL PERFIL LONGITUDINAL:
III.1- CÁLCULO DE LAS COTAS DE LAS ESTACAS CADA 50m:
CÁLCULO DE LA ALTURA PARCIAL:
Se conoce que la equidistancia entre las curvas de nivel es de 2 metros, entonces se tiene el siguiente grafico:
DONDE: b : DISTANCIA PARCIAL a : DISTANCIA TOTAL ALTURA ENTRE CURVAS DE NIVEL CONSECUTIVAS = 2 h : ALTURA PARCIAL
Tomando como base la cota inferior y por relación o semejanza de triángulos se tiene: