03_trazado de carreteras

8/12/2019 03_Trazado de Carreteras

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TEMA

Ing. Oscar Fredy Alva Villacorta Docente de la Facultad de Ingeniera Civil


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El estudio de trazado de una carretera implica unabsqueda continua, una evaluacin de las posibles rutasque se pueden localizar en cada una de las fajas de

terreno que han quedado para su estudio ms detalladodespus de los reconocimientos y la evaluacin de lasrutas.

Los mtodos para realizar el reconocimiento de campo delas rutas son el terrestre y el areo utilizados porseparado o conjuntamente.


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Reconocimiento topogrfico terrestre.

Se recorrer nuevamente cada una de las fajas seleccionadas como mejor rutaen el reconocimiento. En este recorrido se obtendr informacin adicional sobrela ruta y se establecer en ella una lnea o poligonal (Lnea Preliminar de trazo

o Lnea P) que constituye el trazado de la carretera, y que ser la primeraaproximacin al eje de la futura va.

Criterios para el trazado

El trazo se realizar teniendo presente los siguientes criterios:

1. Tipo de vehculo que predominar en la va,2. Radios mnimos de curvatura ( estn en funcin de la velocidad directriz), y3. Pendientes mximas que se pueden emplear (establecido por el DG-2001)


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Estudio del trazadoSegn que se trate de terrenos planos o accidentados, seconsidera:

1. Reconocimiento de trazo en terreno plano, independientede la gradiente; y

2. Reconocimiento de trazo en terreno accidentado,controlado por la gradiente.


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1. Trazado en terreno plano independiente de la gradiente.Se presenta este caso cuando el reconocimiento se hace en terreno llano, dondelas ondulaciones tienen menor pendiente que la admitida como mxima en lacarretera. La direccin del trazado puede variarse a voluntad y como no est

subordinado a los accidentes del terreno, se procurar que se acerque a la lnearecta.

2 . Trazado en terreno accidentado, controlado por la gradiente.

Esta forma de reconocimiento se presenta en terrenos quebrados o accidentados,donde las pendientes son mayores que la admitida como mxima en el trazo, endonde es forzoso recurrir a desarrollos artificiales y a frecuentes y pronunciadoscambios de direcciones en los alineamientos debido a la necesidad de buscarterreno de pendiente apropiada originando aumento de longitud en la carretera


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A. Lnea de Gradiente en un

plano

Con el plano a curvas de nively establecidos los puntos

puntos de control, el siguientepaso ser trazar la lnea degradiente (Lnea de banderas,lnea de ceros o lnea a pelo de tierra ).

Esta lnea es la base paraproyectar la Lnea poligonal.Para el efecto, se necesitaconocer la pendiente y laequidistancia entre las curvas

de nivel. %

100i

100

i E

L tambin o

i E L

E L

====

========


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Entonces, Lc es la distancia horizontal que se necesita para ascender odescender saltando de curva en curva contiguas. Esta longitud debe estar aescala del plano, luego la abertura o separacin de las puntas del comps ser:

Clculo de la Abertura del Comps (L c )

plano del Escala donde LC ======== D1

;D1

i%E

Cuando en el plano a curvas de nivel est indicada la escala grfica,simplemente, la abertura del comps se toma directamente de esta escala.


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Forma de trazar una lnea de gradiente en un plano a curvas de nivel

con el comps


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Calcular la abertura del comps para trazar la lnea de gradiente en un plano acurvas de nivel:

Escala 1/2000

Ejemplo:

qu stanc a e curvas es m. La carretera tendr una pendiente mxima de 5% y estar ubicada en un

terreno entre topografa ondulada y accidentada.

De acuerdo a los datos E=2 m. e i = 5 1 % = 4% (se est aplicando uncoeficiente de seguridad de 1 de acuerdo al tipo de terreno), reemplazando:

L c = (2 / 4%) x 100 x (1/2000) = 0.025 m = 2.5 cm.

plano del Escala donde LC ========

D

1

D

1

i%

E


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En terrenos accidentados el unir dos puntos con una Lnea de gradiente,

es ms interesante que el enlace con una lnea recta.

Imposibilidad de enlazar dos puntos con unalnea recta


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Cuando se permite que la lnea cruce el terreno y vaya por encima o por debajo,debern hacerse rellenos y cortes respectivamente.Partiendo de A se puede llegar a B en la cota 100; la lnea que une AB tendruna pendiente, por ejemplo -5% e ira sobre el terreno.


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a) Llevar desde un origen una lnea de gradiente sin especificar el punto de llegada

1. Se establece la pendiente a usar y se obtiene la abertura de comps (distanciahorizontal a escala del plano).

2. Se fi an los untos sucesivos ue si an el alineamiento ms conveniente dentro de

Casos de llevar una lnea de gradiente en un plano

los lmites de cortes y rellenos especificados.

Bajar de la cima de un cerro con una lnea de gradiente


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b) Enlazar dos puntos obligados

Entre dos puntos, el trazado de menor longitud ser el que utilice la mximapendiente posible, siempre que este sea menor que la mxima permitida. Por

Casos de llevar una lnea de gradiente en un plano

consiguiente, al estudiar el enlace entre dos puntos A y B con una lnea degradiente, habr que determinar primero cul es la pendiente mxima entreellos.

El procedimiento a seguir ser:

1. Se comienza dibujando a vista una lnea que se supone debe de estarprxima a la lnea por trazar y se mide su longitud con un curvmetro.

2. Con esta distancia y el desnivel conocido se obtiene la pendiente de la lnea.

Se tienen los siguientes casos:


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Es el caso ms fcil de trazar, la carretera correr longitudinalmente al valle

1 Unir dos puntos en una misma ladera o vertiente :


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Casos que se presentan:

a) Si la pendiente media del terreno es menor que la mxima del trazado.


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Casos que se presentan:

b) Si la pendiente media del terreno es mayor que la mxima del terreno .


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3 Unir dos puntos separados por una divisoria

Cuando los puntos por unir estn separados por una divisoria, el punto de paso ser elabra elegida en el reconocimiento. Se determina la altura de cruce (h) y si se ha de pasarpor un corte a cielo abierto o por un tnel. Se desciende a uno y otro lado hasta alcanzarlos terrenos llanos del valle. Se hace as, porque es ms fcil encajar la carretera en el

.


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4 Unir dos puntos separados por un talweg o quebrada

Se presenta dos casos:

a) Que la direccin general del trazado AB sea transversal al valle.b) Que lo recorra en su sentido longitudinal CD


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Cuando el valle que sigue el trazado se presta para efectuar elalargamiento de la carretera, el sistema de desarrollo es el indicado. Losdesarrollos pueden ser:

Desarrollos

1) Desarrollos en Zigzag2) Desarrollos contorneantes o en vuelta abierta3) Desarrollos en lazo.


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1 Desarrollos en Zig Zag

Este desarrollo se efecta en una ladera empezando del punto ms bajo y ascendiendocon la pendiente media, se determina un lugar conveniente para situar una curva devolteo (lazo loop o revuelta) donde, cambiando de direccin siempre ascendiendo con lapendiente media, se busca otra zona para ubicar la curva de volteo y regresar

.


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1 Desarrollos en Zig Zag


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2 Desarrollos en vuelta abierta o contorneantes

Se caracterizan porque en ellos se aprovechan las quebradas de orden superior paraganar altura. Esta es la forma ms conveniente de desarrollar y es la que se debe debuscar de preferencia. Sin embargo, tienen dos desventajas:

.

hacer obras defbrica y rellenosal paso por lasquebradas. Estoes caro.

2. Al contornear laquebrada, el trazoposiblemente sermuy quebrado conmuchas curvas y

contracurvas deradio pequeo.


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3 Desarrollos de vuelta de lazo

Se caracterizan estos desarrollos porque el trazo est localizado en una quebrada,recorriendo una de sus laderas por dos veces y por la opuesta una vez. De esta manera,se gana altura empleando ambas laderas y cruzando la corriente de agua por dos veces ya diferente altura.


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3 Desarrollos de vuelta de lazo


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A. Lnea de Gradiente en el

terreno con eclmetro

Cuando no se cuenta con unplano a curvas de nivel ocuando se desea visualizar la

lnea de gradiente en elterreno, se realiza el trabajo decampo para llevar la lnea degradiente con el uso delEclmetro o Nivel Abney que

estn gradados en grados yminutos.


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Como las pendientesgeneralmente se expresan en

,pasar de una graduacin a otra, locual, dentro de los valores dependientes usuales en carreteras,se puede hacer sabiendo que 1%de pendiente corresponde a unngulo de 0 34 30.


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Supongamos que empezamos el estudio estacionados sobre la rasante, comose ve en la Figura N 2-27 . Se coloca el eclmetro sobre un jaln de 1.50 mde alto y se mira por el instrumento al jalonero que est adelante a ciertadistancia. Si se lee 1.50 m en el jaln, ambos puntos estn marcando larasante deseada, si se lee menos de 1.50 m, la rasante est en corte en elpunto donde est el jaln y si se lee ms de 1.50 m, la rasante esta enrelleno.


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Planta y perfil que muestran los cortes y rellenos al llevar una lnea gradiente


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Formas de llevar un trazado.

a. Trazado a travs de una quebrada.


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b) Trazado para descender por una ladera ondulada.


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c. Trazado para una ruta ubicada en un cerro.


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Evaluacin de los trazados.

La evaluacin de los trazados se analizar teniendo en cuenta lostres factores rinci ales ue intervienen ara com ararlos desde el

punto de vista de la explotacin de la va. Estos son:

Longitudes,Pendiente,Curvatura.

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