1. chahuares - memoria descriptiva y especificaciones

Mejoramiento y Ampliacin de la Carretera Miraflores Puente Chahuares. Echarate La Convencin Cusco ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----

EXPEDIENTE TCNICO MEJORAMIENTO Y AMPLIACIN DE LA CARRETERA MIRAFLORES PUENTE CHAHUARES, DISTRITO DE ECHARATE, PROVINCIA DE LA CONVENCION, DEPARTAMENTO DEL CUSCO

PginaA. B. C. PRESENTACIN. FICHA RESUMEN. CUERPO 1.1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

3 4

MEMORIA DESCRIPTIVANOMBRE DEL PROYECTO. CDIGO SNIP DEL PROYECTO. CADENA FUNCIONAL ENTIDAD EJECUTORA ASPECTOS GENERALES 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 UBICACIN. ACCESIBILIDAD. NMERO DE BENEFICIARIOS. CLIMATOLOGA. TOPOGRAFA.

88 8 8 8 8 8 8 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 19 31 48

1.6 1.7 1.8

OBJETIVOS GENERALES. OBJETIVOS ESPECFICOS. DESCRIPCIN DEL PROYECTO. 1.8.1 1.8.2 1.8.3 ANTECEDENTES. ESTADO ACTUAL DE LA VA. ESTUDIOS DE INGENIERIA. 1.8.3.1TOPOGRAFA Y DISEO VIAL. 1.8.3.2 ESTUDIO HIDROLGICO. 1.8.3.3 ESTUDIO DE DRENAJE. 1.8.3.4 ESTUDIO DE SUELOS, CANTERAS Y FUENTES DE AGUA.

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1.8.3.5 DISEO DE PAVIMENTOS. 1.8.3.6 ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL. 1.9 1.10 1.11 1.12 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. MODALIDAD DE EJECUCIN. TIEMPO DE EJECUCIN. PRESUPUESTO. FINANCIAMIENTO. ESPECIFICACIONES TCNICAS METRADOS PRESUPUESTO DEL PROYEC TO ANLISIS DE COSTOS UNITARIOS RELACIN DE INSUMOS PRESUPUESTO ANALTICO CRONOGRAMA DE EJECUCIN DE OBRA PROGRAMACIN DE RECURSOS

61 66 132 132 132 132 133

10.

ANEXOSACTA DE DISPONIBILIDAD DE TERRENO QUE SE IBA A EXPROPIAR. ESTUDIO DE SUELOS PANEL FOTOGRFICO

11.

PLANOS

TOMO I TOMO II

UBICACIN, PLANO CLAVE, UBICACIN DE CANTERAS PLANTAS Y PERFILES LONGITUDINAL (0+00 - 22+560). SECCIONES TRANSVERSALES (0+00 - 22+560)

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A. PRESENTACIN. La Municipalidad Distrital de Echarate, a travs de la Gerencia de Infraestructura, tiene como fin el llevar a cabo la ejecucin de obras civiles dentro de ellas las Construcciones y/o Mantenimientos de los caminos vecinales que se encuentran dentro de su jurisdiccin. En los ltimos aos, el Per atraviesa un periodo de recesin prcticamente de toda la actividad econmica del pas, por ello, las condiciones sociales de produccin en general y particularmente de las zonas rurales, se han visto sumamente afectadas por motivos del deterioro de los accesos a zonas productor as y poblaciones rurales, que dependen fundamentalmente de las carreteras y caminos vecinales del mbito rural, pues por efecto multiplicador va deteriorando la calidad de vida de las poblaciones rurales, con el alza incontrolable de tarifas y fletes, prdidas de la produccin agrcola, agropecuaria, reduccin de ingreso y empleo rural, incremento de la pobreza, etc., las que son generadas por el deterioro de las carreteras vecinales. Para concretar la realizacin de estos objetivos, la Municipalidad Distrital de Echarate, tiene previsto realizar inversiones significativas en carreteras y caminos vecinales. En este sentido se ha destinado parte del Fondo del Canon y Sobre Canon Gasfero, para continuar con la Etapa de Construccin de Caminos Vecinales. Frente a este acontecimiento, la Municipalidad Distrital de Echarate, siguiendo su poltica de Gobierno Local, en el marco de la lucha contra la pobreza, contina con la construccin de los caminos vecinales, con la finalidad de mejorar la calidad de vida de los habitantes de las zonas rurales, dando acceso a los grandes y medianos centros de produccin y consumo, buscando asimismo crear las condiciones para la reactivacin de la economa rural.

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B. FICHA RESMEN. B.1 NOMBRE DEL PROYECTO: MEJORAMIENTO Y AMPLIACIN DE LA CARRETERA MIRAFLORES PUENTE CHAHUARES B.2 LOCALIZACIN: Distrito Provincia Departamento Regin B.3 INTRODUCCIN: Con el fin de facilitar la integracin de la regin y favorecer el comercio externo e interno de la zona, el Gobierno Municipal est empeado en llevar adelante la Construccin de Caminos Vecinales que encaren los problemas sociales y econmicos, para que incrementen la calidad de vida y restablezcan la comunicacin entre el campo y la ciudad. Para que el sistema de transporte alcance sus objetivos, debe cumplir con requisitos de diseo y/o mantenimiento peridico, de acuerdo a las condiciones medioambientales de las zonas emplazando los caminos rurales y sus accesos hacia las comunidades, a fin de no ser afectado por los eventos naturales. La construccin del camino vecinal, para efectos del mejoramiento del sistema de transporte, puede provocar en el ambiente (fsico, biolgico y socioeconmico y cultural) una serie de impactos perjudiciales y/o benficos, cuya determinacin y cuantificacin es motivo del presente Estudio. El Estudio correlaciona los componentes medioambientales con las actividades de la construccin y actualizacin de los caminos vecinales, presentando la informacin de manera adecuada, a fin de poner en evidencia los efectos que causan las diversas actividades del proyecto. Adicionalmente se describen los efectos causados, as como su cuantificacin estimada mediante la utilizacin de mtodos de identificacin y de evaluacin ambiental. Por ltimo, se plantean las medidas de mitigacin que sern necesarias aplicar, durante y despus de realizarse las actividades propias del Proyecto, a fin de evitar que por las actividades propias y ajenas al mismo, se degrade el medio ambiente en la zona de influencia y/o en otra vinculada con sta. : Echarate : La Convencin : Cusco : Cusco

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El presente proyecto tiene carcter de Mejoramiento y Ampliacin de la carretera vecinal del tramo en mencin, Miraflores - Puente Chahuares desde el Km. 00+000 al Km. 22+568.31 estando ubicado el mismo en el departamento del Cusco, provincia de La Convencin, distrito de Echarate. Se ha elaborado el presente Expediente Tcnico teniendo en cuenta los mecanismos tcnicos y la seguridad integral, con el fin de que sta, se desarrolle de acuerdo a las Normas Peruanas para el Diseo de Carreteras del MTC - Norma de Diseo Vial Geomtrico Direccin de Caminos y el Manual de Diseo de Caminos no Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito, utilizando la tecnologa avanzada as como la experiencia obtenida en diversos proyectos viales y dar cumplimiento en los plazos y los costos previstos para el estudio. B.4 UNIDAD FORMULADORA Y EJECUTORA DEL PROYECTO UNIDAD FORMULADORA La Unidad Formuladora del Proyecto comprende a la Divisin de Estudios y Proyectos de la Gerencia de Infraestructura de la Municipalidad Distrital de Echarate, Institucin que se encuentra integrada al Sistema Nacional de Inversin Pblica, por lo que est autorizada a formular proyectos en el marco de la Ley N 27293 " Ley del Sistema Nacional de Inversin Pblica" . Dentro de este marco, al haberse obtenido la viabilidad por la OPI Echarate asignndosele el Cdigo SNIP 29919 es que se elabora el Presente Expediente Tcnico. UNIDAD EJECUTORA Por ser el ente ejecutor Institucional responsable con capacidad tcnica y operativa en su jurisdiccin, la Municipalidad Distrital de Echarate contribuye al desarrollo sostenido procurando la integracin socio econmico y productivo en todo su mbito, intentando reducir los niveles de extrema pobreza. Adems de ello, la Unidad Ejecutora cuenta con los recursos provenientes del Canon y Sobre Canon Gasfero, que le da mayores oportunidades de inversin. La Unidad Ejecutora de la Municipalidad Distrital de Echarate, es la Gerencia de Infraestructura, que depende directamente de la Gerencia de Infraestructura. Representante de la Unidad Formuladora. . Ing. Jos Letona Castillo Representante de la Unidad Ejecutora--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 5


. Ing. Javier Medina Gonzles.

B.5 DESCRIPCION DE LA VIA La carretera Miraflores - Puente Chahuares pertenece al distrito de Echarate, provincia de La Convencin, regin Cusco, departamento del Cusco y para poder llegar al inicio de la zona del Proyecto se tiene que ir por la Carretera que pertenece a la ruta 07-101 Quillabamba -Ivochote hasta el Km. 23+958, progresiva en la cual se ubica el Km 00+000 de nuestro Proyecto. Actualmente existe un primer tramo ubicado desde la Progresiva 0 + 000 a la 14 + 000 que se encuentra construido y que se plantea mejorar con el presente Proyecto. Dicho tramo se habr de prolongar hasta la altura del Puente Chahuares (Progresiva 14 + 000 a 22+568.31) efectundose trabajos de Ampliacin con las caractersticas que se proponen en el presente Expediente Tcnico. El desarrollo del eje de la carretera en el tramo del Mejoramiento, en algunos sectores es ondulado y accidentado, obligando a tener que considerar pendientes mximas permisibles en dichos tramos. Se plantea un trazo tal que no modifique el existente proponiendo mejoramiento del nivel de la subrasante y ensanchamiento de va en curvas existentes. En el tramo de Ampliacin, se plantea un trazo tal que disminuya los cortes en roca, puesto que los taludes en zonas rocosas son muy altos. Existen puntos donde el agua cruza el eje de la carretera, tanto en el tramo de Mejoramiento como en el de Ampliacin. En ellos se proyecta la construccin de Badenes. Se considera adems la construccin de Cunetas que permitan y garanticen el drenaje y la estabilidad de la va, asimismo se considera tambin la construccin de Alcantarillas con tuberas de PVC perfiladas de 0 48" en contra pendientes y Alcantarillas de PVC Perfiladas de 0 36" para el tratamiento de las aguas provenientes de las cunetas. Las soluciones adoptadas son del tipo simple teniendo como objetivo dar soluciones a los problemas de transitabilidad y seguridad de la va, para lo cual se han proyectado trabajos construccin de Obras de Arte y Drenaje. B.6 BENEFICIARIOS.

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La poblacin beneficiada corresponde a aquella de los sectores de Miraflores, Acopampa, Quemaluyoc y Chahuares ascendente a 1350 personas.

B.7 OBJETIVOS DEL PROYECTO OBJETIVOS GENERALES y Facilitar la construccin de Infraestructura bsica y de esta forma reducir los costos en otros proyectos: Irrigaciones, Colegios, etc. y Incrementar las actividades de Comercio de diversos productos entre las diversas comunidades beneficiadas crendose un mercado ms atractivo y competitivo en la zona. y Evaluar el estado actual del terreno por donde se propone el eje final de la carretera a proyectar para determinar las actividades que se debern programar durante la ejecucin de Obra. y Posibilitar un acceso permanente a todos los caseros beneficiados. y Crear empleo temporal para los pobladores de la zona en el tiempo que se ejecutar la construccin de la carretera. y Posibilitar un cambio en la mentalidad de los pobladores con respecto al desarrollo y al futuro de sus comunidades. y Mostrar la funcionalidad del diseo geomtrico con trazo curvilneo. y Mostrar a partir de una experiencia prctica el requerimiento de informacin para efectuar un trabajo efectivo en campo. OBJETIVOS ESPECFICOS Disponer de una infraestructura vial adecuada para el transporte de los pobladores de de Miraflores, Acopampa, Quemaluyoc y Chahuares. B.8 PRESUPUESTO TOTAL DEL PROYECTO La Inversin total del Proyecto asciende a un total de S/ 5 218,776.13 (Cinco Millones doscientos dieciocho mil setecientos setenta y seis con 13/100 nuevos soles).

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C. 1.

CUERPO MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1 NOMBRE DEL PROYECTO El proyecto se denomina: MEJORAMIENTO Y AMPLIACIN DE LA CARRETERA MIRAFLORES CHAHUARES . 1.2 CDIGO SNIP DEL PROYECTO. El Proyecto de Inversin Pblica tiene Cdigo SNIP 29919 1.3 CADENA FUNCIONAL. FUNCIN PROGRAMA META OBRA : 15 Transporte. : 033 Transporte Terrestre. : 00001 Construccin Carretera Miraflores Puente Chahuares. PUENTE

SUB PROGRAMA : 0066 Construccin y Mejoramiento de Carreteras vecinales.

: Construccin Carretera Miraflores Puente Chahuares.

1.4 ENTIDAD EJECUTORA. MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ECHARATE 1.5 ASPECTOS GENERALES. 1.5.1 UBICACIN. DISTRITO PROVINCIA DEPARTAMENTO REGIN 1.5.2 ACCESIBILIDAD. La localidad de Miraflores se encuentra ubicada geogrficamente en la regin sur este del distrito de Echarate, a una altura promedio de 930 m.s.n.m.; donde su rea de influencia abarca en forma directa a las--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 8

: ECHARATE. : LA CONVENCIN. : CUSCO. : CUSCO.


localidades de Miraflores, Acopampa, Quemaluyoc y Chahuares.

La delimitacin Geogrfica se establece bajo las siguientes coordenadas: Este Norte : 763,285.00 : 8'588,843.00

El acceso bsico a la zona del estudio, es a partir de la ciudad de Quillabamba - La Convencin, a travs de la carretera Quillabamba Ivochote; a 23.958 Km. de longitud de dicha carretera, la cual da inicio a la carretera en estudio: Miraflores Puente Chahuares.TIPO DE TRAMO Cusco - Urubamba Urubamba - Abra Mlaga Abra Mlaga Alfamayo Alfamayo Quillabamba Quillabamba - Pte. Echarate Pte. Echarate - Desvo inicio de proyecto CUSCO- DESVIO INICIO DE DISTANCIA 78.00 Km. 57.00 Km. 42.00 Km. 58.00 Km 22.26 Km. 01.77 Km. 259.03Km. CARRETERA Asfaltado (Buen estado) Asfaltado (Buen estado) Asfaltado(Buen estado) Afirmado (Regular estado) Afirmado (Regular estado) Afirmado (Buen estado) Variado TIEMPO 1 H 00 M 1 H 15 M 1 H 00 M 1 H 45 M 0 H 45 M O H 05 M 5 Hrs. 50 Minutos

Fuente: Elaboracin Propia

1.5.3 NMERO DE BENEFICIARIOS El nmero de beneficiarios directos corresponde al nmero de pobladores de las localidades de Miraflores, Accopampa, Quemaluyoc y Chahuares que asciende aproximadamente a 1,350 personas. 1.5.4 CLIMATOLOGA La Temperatura promedio en la zona de influencia del Proyecto es : Mxima normal Mnima normal Media anual: 35C (de Julio - Agosto) 15C (con heladas entre Abril y Junio) 20C

El clima es clido hmedo y lluvioso durante los meses de Diciembre a Abril,--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 9


mientras que durante los meses de Mayo a Noviembre el clima es clido y hmedo, de acuerdo con lo establecido en el cuadro de grupos de condiciones climticas dado por el SENHAMI, que a continuaci n se describe:

HUMEDO - CALIDO HUMEDO Y SEMI CALIDO MUY HUMEDO Y CALIDO MUY HUMEDO Y SEMI CALIDO

Temperaturas' de 20C a 32C y precipitaciones que rango de 2,000 a 3,000 m.m.

estn en el

32DC y temperatura mnima de 17C a 18C (Quillabamba, Echarate) Temperatura promedio de 25C y precipitaciones de 2,600 m.m. No hay estacin seca definida Temperatura promedio de 22C y una precipitacin de 2300 m.m. (Sicrimayo y Chaupimayo)SENAMHI

Fuente: Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa

1.5.5 TOPOGRAFA La topografa de la zona en estudio corresponde a una topografa de ladera en zona urbana. 1.6 OBJETIVOS GENERALES. y Evaluar el estado actual del terreno por donde se propone el eje final de la carretera a proyectar para determinar las actividades que se debern programar durante la ejecucin de Obra. y Posibilitar un acceso permanente a todos los caseros beneficiados. y Crear empleo temporal para los pobladores de la zona en el tiempo que se ejecutar la construccin de la carretera. y Facilitar la construccin de Infraestructura bsica y de esta forma reducir los costos en otros proyectos: Irrigaciones, Colegios, etc. y Incrementar las actividades de Comercio de diversos productos entre las diversas comunidades beneficiadas crendose un mercado ms atractivo y competitivo en la zona. y Posibilitar un cambio en la mentalidad de los pobladores con respecto al desarrollo y al futuro de sus comunidades. y Mostrar la funcionalidad del diseo geomtrico con trazo curvilneo. y Mostrar a partir de una experiencia prctica el requerimiento de informacin para efectuar un trabajo efectivo en campo. 1.7 OBJETIVOS ESPECFICOS.

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El objetivo del presente Proyecto es la construccin de una Carretera de Tercer Orden a nivel de afirmado, con una longitud de 22.568 Km., que articule el sector de Miraflores, Acopampa y Quemaluyoc con la Carretera que va desde Quillabamba a Ivochote.

1.8 DESCRIPCIN DEL PROYECTO. 1.8.1 ANTECEDENTES. Con el objetivo de concretizar la ejecucin del presente Expediente Tcnico , los representantes de los pobladores de los Centros Poblados de Miraflores, Acopampa, Quemaluyoc y Chahuares adems de sus aledaos; solicitaron a la Municipalidad Distrital de Echarate la ejecucin de los estudios respectivos. Ante este requerimiento, la Municipalidad Distrital de Echarate encarg la realizacin del Perfil de Inversin Pblica respectivo, el cual fue viabilizado en fecha 27/02/2006 por la OPI de esta Entidad mediante el Cdigo SNIP 29919. Una vez aprobado el estudio de Pre Inversin, la Municipalidad encarg la elaboracin del presente Expediente Tcnico al Consultor: Consorcio Ing. Ral Blanca Araoz e Ing. Luis Acua Vargas, el mismo que tuvo observaciones sobre el ancho de va en un tramo de va existente, lo que se convirti en un conflicto social con los pobladores de la zona. A la fecha se ha encargado a la Unidad Formuladora la reformulacin del Expediente Tcnico tomando en consideracin que la superficie de rodadura tendr un ancho de 3.5 m, con cunetas de 0.75m y sin bermas l aterales. 1.8.2 ESTADO ACTUAL DE LA VA En la actualidad los pobladores de esta zona siguen viviendo afectados por el estado inadecuado de la va que no cuenta con trazo adecuado, badenes ni obras de arte que permitan una adecuada transitabilidad en la zo na. No existen cunetas de drenaje pluvial ni alcantarillas, y la va en pocas de lluvia se vuelve casi intransitable, formndose charcos por doquier mientras que en poca de seca, la va genera polvo en grandes cantidades afectando la salud de los pobladores de la zona crendose focos infecciosos de diversa naturaleza.

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El tramo actual existente tiene un ancho de plataforma que oscila entre los 3m a 3.8 m, con pendientes de hasta 14 % y con radios de hasta 4m, siendo la longitud total del tramo existente de 14km.

1.8.3 ESTUDIOS DE INGENIERA. 1.8.3.1 TOPOGRAFA Y DISEO VIAL. A. CRITERIOS DE DISEO VIAL a.1 INTRODUCCION La construccin de una carretera en ceja de selva debe contener diseos y especificaciones para garantizar la estabilidad de las explanaciones. Es por ello que este captulo se avocar a complementar las Normas Peruanas para el diseo de carreteras con la experiencia que al respecto cuentan las instituciones que se dedican a efectuar trabajos de construccin de carreteras. a.2 OBJETIVOS Mostrar la funcionalidad del diseo geomtrico con trazo curvilneo. Mostrar a partir de una experiencia prctica el requerimiento de informacin para efectuar un trabajo efectivo en campo. a.3 CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LA VIA Las caractersticas geomtricas que tendr la construccin de esta carretera estn de acuerdo a lo reglamentado en las Normas Peruanas para el diseo de Carreteras y al Manual para el Diseo de Caminos no Pavimentados de Bajo volumen de Trnsito. a. Categora de Va. La va a ejecutarse se clasifica segn su funcin en Red Terciaria o Local (Sistema Vecinal) y segn a la demanda como una Carretera de Tercera Clase (Camino Vecinal BVT Tipo TO) a Nivel de Afirmado por las siguientes consideraciones:--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 12


Los volmenes de trnsito son reducidos e inferiores a 400 vehculos por da en el periodo de diseo y a futuro. La composicin del trnsito ser predominantemente de vehculos pesados de dos ejes, ya que este vehculo es el preferido para el transporte de los productos agropecuarios propios de la zona. La distribucin horaria de trfico es relativamente uniforme. Sin Horas punta definidas o con variaciones poco significativas.

TABLA 104.01 CLASIFICACIN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACION CON LA VELOCIDAD DEL D ISEOCLASIFICACIN TRAFICO VEH/DIA (1) CARACTERSTICAS OROGRAFA TIPO VELOCIDAD DE DISEO: 30 KPH 40 KPH 50 KPH 60 KPH 70 KPH 80 KPH 90 KPH 100 KPH 110 KPH 120 KPH 130 KPH 140 KPH 150 KPH SUPERIOR > 4000 AP (2) MC 1 2 3 4 1 2 3 PRIMERA CLASE 4000 - 2001 DC 1 2 3 4 SEGUA CLASE 2000-400 DC 1 2 3 4 TERCERA CLASE < 400 DC 1 2 3 4

4

b. Derecho de la Va Es la faja de dominio dentro de la cual se encuentra la carretera y sus obras complementarias que se extiende hasta 5 m ms all del borde ms alejado de las obras ejecutadas. En todo caso la faja de dominio no ser menor de los descritos en la tabla 303.03, estando stos de acuerdo al tipo de va que se considera.TABLA 303.03 ANCHO MINIMO DE FAJA DE DOMINIO

Tipo de Carretera Autopistas

Mnimo Deseable (m) 50

Mnimo Absoluto (m) 30

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Multicarriles o Duales Dos Carriles (1ra y 2da. Clase) Dos Carriles (3ra Clase)

30 24 20

24 20 15

Corresponde a nuestro caso el clasificado como Dos Carriles (3ra Clase), as mismo se deber tomar en consideracin lo siguiente: o Cuando el ancho de la faja de dominio compromete inmuebles de propiedad de particulares, compete al MTC realizar las acciones necesarias para resolver la situacin legal que se genere.

o En zonas de trnsito de ganado donde no exista camino de herradura, deber ampliarse la faja de dominio en un ancho suficiente para alojar este trnsito. o La zona de propiedad restringida (tabla 303.04) est ubicada a cada lado del derecho de va con 10m de ancho de restriccin; es to se refiere a la prohibicin de ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad o visibilidad que dificulten ensanches futuros.

TABLA 303.04 ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA A CADA LADO DEL DERECHO DE VA

Clasificacin Autopistas Multicarril o Duales Dos Carriles (1ra. y 2da. clase) Dos Carriles (3ra. clase)

Zona de Propiedad Restringida (m) 35 25 15 10

c. Velocidad Directriz El Proyecto por tener una topografa accidentada, estar situado en ceja de selva y contar con diseo de trnsito menor de 400 vehculos por da se considera tener los siguientes valores: Velocidad directriz de diseo 30 Km. /h.

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Limitacin absoluta de velocidad

34.5 Km. /h.

La variacin de la velocidad directriz estar comprendida entre el 85% y 95% segn las Normas de Diseo de Carreteras.TABLA 204.01 VELOCIDADES DE MARCHA TEORICAS EN FUNCION DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

Velocidad directriz Vd. (kph) Velocidad media de marcha Vm(KPH) Rangos de Vm (KPH)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

27

36

45

54

63

72

81

90

99

108 102 ,0 @ 114 ,0

117

126

135

25, 5@ 28, 5

34, 0@ 38, 0

42,5 @ 47,5

51, 0@ 57, 0

59, 5@ 66, 5

60,0 @ 76,0

76, 0@ 85, 5

85, 0@ 95, 0

90,5 @ 104, 5

110, 5 @ 123, 5

119 @ 133

127, 5 @ 142, 5

d. Radios Se ha asumido radios segn las caractersticas de la topografa y la clasificacin de la carretera as se tiene: Radio mnimo normal Radio mnimo excepcional : 25.00 m : 11 .50 m

Sustentacin del Radio Mnimo.

Donde: R = Radio mnimo en metros. V = Velocidad directriz en Km. /h. o = Peralte mximo en centsimos cuyo valor se ha fijado entre 8% y--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 15


10% para el estudio f = Coeficientes de friccin dado por la frmula:

Considerando una eficiencia del 80% tenemos v = 30 x 80% = 24 Km. /h.

11.31m. A continuacin se indican los elementos principales de las curvas circulares de enlace: Donde: PI = Punto de interseccin de los alineamientos. PC = Punto de comienzo de la curva. PT = Punto de trmino de la curva. I = Angulo de deflexin.

R = Radio de la curva. LC = Longitud de curva. T = Longitud de tangente. E = Externa.

e. Pendiente Longitudinal Segn los acpites 5.5.4.3 y 5.5.4.4 Manual de Diseo de Carreteras (DG-2001) se tiene:--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 16


Pendiente mxima normal Pendiente mxima excepcional Pendiente mnima

8% 14.56 % (para el Proyecto) 0.5 %

Para todos los casos se tendr una longitud mxima de 1 .50 Km con una pendiente superior al 4% intercalada con tramos de descanso de por lo menos 500 m de longitud con pendientes entre 0.5% y 2%. f. Peralte. Con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; los valores mximos del peralta son controlados por algunos factores como: Condiciones climticas, orogrficas zona (rural o urbana) y frecuencia de vehculos pesados de bajo movimiento. Se utilizaran los siguientes valores de acuerdo a lo normado en la Tabla 304.04 : Peralte mximo Normal Peralte mximo Absoluto 8% 12%

TABLA 304.04 VALORES DE PERALTE MXIMO Peralte Mximo (p) Absoluto Normal 6,0 % 4,0 % 8,0 % 6,0 % 12,0 % 8,0 % 8,0 % 6,0 % Ver Figura 304.03 304.04 304.05 304.06

Cruce de reas Urbanas Zona rural (Tipo 1, 2 3)* Zona rural (Tipo 3 4) Zona rural con peligro de hielo

(*) El tipo corresponde a la clasificacin vial segn condiciones orogrficas

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g. Taludes Las Tablas 304.10 y 304.11 del Manual de Diseo de Carreteras (DG 2001), nos dan valores para los taludes en corte y relleno respectivamente que a continuacin mostramos:Material Suelto Clasificacin de Materiales de corte Roca Fija Roca Suelta Suelos Gravosos 1:1 1:3 Suelos Suelos Limoarcillos Arenosos o Arcillo 1:01 2:01

Menor de 5.00 mDECORTE A LT U R A

1:10

1:6 1:4

5.00 10.00 m

1:10

1:4 1:2

1:01

1:01

*

Mayor de 10.00 m

1:08

1:02

*

*

*

TABLA 304.11 TALUDES PARA TERRAPLENES Talud (V:H) Materiales < 5.00 Material Comn (limos arenosos) Arenas Limpias Enrocados 1:1,5 1:02 1:01 Altura (m) 5.00 10.00 1:1,75 1:2,25 1:1,25 > 10.00 1:02 1:2,5 1:1,5

h. Bombeo Por tratarse de una superficie sin pavimento (afirmado) se tendr un bombeo de 3% (ver cuadro 304.03).TABLA 304.03 BOMBEOS DE LA CALZADA Bombeo (%) Tipo de Superficie Pavimento Superior Tratamiento Superficial Afirmado Precipitacin: < 500 mm/ao 2,0 (*) 2,5 3,0 3,5 (*) Precipitacin:> 500 mm/ao 2,5 2,5 3,0 3,0 4,0

(*) En climas definidamente desrticos se pueden rebajar los bombeos hasta un valor lmite de 2%.

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i. Ancho de superficie de plataforma Segn las Normas Peruanas para el Diseo de Carreteras (Tabla 5.4.1.1) es de 3.50 m de ancho de superficie de plataforma y 0.5 m de longitud de berma en cada lado. j. Criterios viales Considerando las Normas Peruanas de Diseo de Carreteras se ha adoptado los siguientes criterios viales: CLASIFICACION Clasificacin segn su funcin Clasificacin segn su servicio

Sistema Vecinal Tercer Orden

CARACTERISTICAS DE DISEO Velocidad Directriz Superficie de rodadura Tipo de superficie de rodadura Bermas Ancho de berma Sobre Ancho Cuneta 20 Km/h 3.50 m A Nivel de Afirmado Sin bermas En todas las curvas Variable a Nivel de Afirmado Triangular 0.75 x 0.30 (H:V) sin revestir 25.00 m 8m 8% 12 % 0.50% 12% 3.00%

Radio Mnimo Normal Radio Mnimo Excepcional Pendiente Mxima Pendiente Mxima Excepcional Pendiente Mnima Peralte Absoluto Bombeo

k. Trabajos topogrficos ejecutados Los trabajos se inician a la altura del Km. 23+958 de la carretera Quillabamba Ivochote. Las coordenadas UTM (sistema WGS84) del punto inicial en el Km. 00+000 son: N 8'588,843.00, E 763,285.00; a 930.00 m.s.n.m.; Mientras que las del punto final, en el Km. 22+568.31 son: N 8'600,013.77; E 768141.32; a 790 m.s.n.m. Los trabajos consistieron en recorrer toda la longitud del proyecto (eje), realizando el levantamiento topogrfico a lo largo de del eje de--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 19


la carretera, reconociendo y observando todas las caractersticas de la va, ubicacin de alcantarillas, muros (si los hubiera), caractersticas de los materiales, ubicacin de canteras para afirmado, ubicacin de puntos de agua, etc. Se ha efectuado un inventario minucioso del eje de la va con el objeto de poder cuantificar los metrados de las distintas tareas que se han de realizar en la ejecucin del proyecto. Los trabajos se iniciarn a partir de la progresiva Km. 00+0 00 y concluirn en la progresiva Km. 22+568.31. La geometra vial es adecuada a la topografa agreste del terreno, presentando en su desarrollo tangentes cortas en tramos puntuales y que no son de consideracin en la reduccin de las velocidades de operacin. 1.8.3.2 ESTUDIO HIDROLGICO. A CRITERIOS DEL DISEO HIDROLOGIC0 OBJETIVO Para el presente proyecto las estructuras de drenaje quedan determinadas por las caractersticas hidrolgicas de la zona, por lo tanto el objetivo del presente estudio es el de determinar las principales caractersticas hidrolgicas por la que atravesar la va para posteriormente realizar el estudio de las diferentes estructuras de drenaje. B. PROCESAMIENTO Y CLCULO DE DATOS HIDROLOGICOS B.1. CLCULO DE LA PRECIPITACION

La informacin hidrometeorolgica viene a ser una recopilacin de precipitaciones pluviales anuales de las estaciones del entorno; en la zona del proyecto haremos uso de cinco estaciones las cuales son: y y y y y Estacin Meteorolgica de Kayra Estacin Meteorolgica de Pisac Estacin Meteorolgica de Maranura Estacin Meteorolgica de Quillabamba Estacin Meteorolgica de Cirialo.

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B.2 ESTIMACION DE LOS DATOS FALTANTES. En la actualidad existen registros de Estaciones Meteorolgicas con datos faltantes, debindose esto, al ausentismo del operario o a fallas de orden instrumental. Para la estimacin de los datos faltantes en las estaciones antes mencionadas, se utiliz como estacin ndice la Estacin Meteorolgica de Pavayoc. El clculo de los datos faltantes se puede realizar por el mtodo de los promedios o por medio de la recta de regresin, ambos recomendados por la U.S Weather Bureau. Para nuestro proyecto utilizaremos el Mtodo de los Promedios ya que la discrepancia entre las precipitaciones de la estacin ndice y las incompletas es mayor al 10 %, Emplendose la siguiente expresin: Px = (X / XA ) * PA Donde: Px X Precipitacin estimada. Media de los datos en la estacin con datos faltantes. XA = Media de los datos de la estacin ndice. Media de datos de la estacin ndice. Precipitacin en la estacin ndice, correspondiente al ao en que falta el dato.

XA PA

C. ANALISIS DE CONSISTENCIA. Para determinar, si la informacin disponible es confiable, se realiza un anlisis de consistencia por el mtodo de Doble Masa; que verifica la consistencia del registro de cada estacin y poder utilizar la informacin de alguna de ellas. Es importante considerar los factores de Correccin, ya sea por altura y/o micro clima al momento de extrapolar las magnitudes de los eventos--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 21


meteorolgicos. Una curva de Doble Masa se construye llevando en ordenadas los valores acumulados de la estacin en estudio y en las abscisas los valores acumulados de un patrn, que consiste en el promedio de varias estaciones ndice. Los clculos correspondientes se muestran en el siguiente tem. D REGIONALIZACIN DE DATOS PLUVIOMETRICOS. La regionalizacin permite calcular la precipitacin media en la cuenca en estudio, se basa en el clculo del coeficiente de correlacin simple, a partir de un estudio probabilstico de eventos meteorolgicos registrados de ms de 10 aos completados previamente a partir de la estacin ndice, para nuestro caso la de Pavayoc. E. ANLISIS DEL COEFICIENTE DE CORRELACION SIMPLE. El valor del coeficiente de correlacin deber cumplir una propiedad muy importante, determinada por los siguientes parmetros: El valor R se encontrar dentro del rango -1 y 1, de acuerdo a esta propiedad la relacin entre las variables x e y se pueden considerar como regulares o buenas cuanto ms prximos estn a los valores de "-1" Y "1", Y malos cuanto ms se aproximen a "O", dada por la ecuacin: Y=A+BX Donde: y = Precipitacin promedio en la cuenca en estudio. X = Altura promedio de la carretera en estudio. A, B = Constantes.

Del anlisis de datos pluviomtricos y de la altura promedio de la Cuenca en estudio, del cuadro se obtiene: y = 982.4 - 0.2191 (X - X ) y = 982.4 - 0.2191 (1965.0 - 1843.4) 1--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 22


Y = 955.73 m R = -0.987 F. FACTOR DE CORRECCIN El Factor de Correccin por altura est dado en razn de las precipitaciones de 1a cuenca en estudio y la estacin ndice (Pavayoc), dado por:

Factor de Correccin =

Precipitacin Media Anual de la Cuenca Precipitacin Media Anual de la Estacin ndice

FC = 1.43 Este factor de correccin afecta a las intensidades de lluvia correspondientes al observatorio de Perayoc, en intensidades mximas de diferentes periodos de duracin, fijndose 15', 30', 60', 120', Y el clculo para diferentes periodos de retorno, empleando la distribucin de Gumbel. G. CLCULO DE ESCURRIMIENTO Las precipitaciones dan trmino a la escorrenta superficial y subterrnea, ambas constituyen la escorrenta directa o llamada tambin lluvia neta; dependiendo de las caractersticas topogrficas, fisiogrficas, climatolgicas, o de vegetacin. Desde el punto de vista hidrolgico el escurrimiento viene a ser el agua que discurre sobre la superficie como resultado de la precipitacin, deprecindose las aguas que se infiltran en el suelo, que se evaporan o aquellas que son retenidas por la planta y el suelo.

H. COEFICIENTE DE ESCORRENTIA. El coeficiente de escorrenta (Ce), es un parmetro que determina la relacin entre el volumen de agua que corre sobre el terreno y el volumen de precipitacin; la cual se halla a partir del mtodo de Justin, en cuya expresin intervienen parmetros como la pendiente de la cuenca, la temperatura y la precipitacin en la zona, las que tienen gran incidencia sobre la altura de escorrenta.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 23


La expresin est dada por: Ce = F*100 R R F = 0.183 * SO.155 * R2 160 + 9T Donde: Ce F Coeficiente de escorrenta Altura de escorrenta en mm, en la cuenca. S = Pendiente del rea tributaria de la cuenca.

s = (CotaMax-CotaMib) Area R T Promedio Anual de la precipitacin. temperatura media anual (0C)

I. TEMPO DE CONCENTRACION (Tc) El tiempo de concentracin representa el tiempo que demora una partcula de agua para trasladarse del punto ms remoto de la cuenca hasta el punto de desage o de inters. Cuando haya transcurrido este tiempo, toda la cuenca estar contribuyendo a formar el caudal de la escorrenta que tendr en consecuencia un valor mximo; es decir sirve para determinar el caudal mximo que se producir:

Empleando la formula de Gumbel:

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Donde: Tc = Tiempo de concentracin (h) L = Longitud del curso de agua ms largo (Km.). H = Desnivel mximo del curso de agua ms largo (m). Se calculan los tiempos de Concentracin en los puntos de inters. que corresponden a los lugares donde la cuenca se intercepta con la carretera en proyecto. ya que en estos puntos se presentaran las mximas escorrentas y se tendrn que construir alcantarillas para que el agua pase por debajo de la carretera. Existe tambin otra manera para calcular el tiempo de concentracin a partir de las estimaciones de la velocidad apoyadas en las publicaciones del departamento de carreteras de Texas teniendo como frmula:

Donde: Tc = Tiempo de concentracin (seg.) L = Longitud del curso del agua ms largo (m) Vm = Velocidad media (m/s)

La estimacin de la velocidad media se puede hallar del siguiente cuadro: DEPARTAMENTO DE CARRETERAS DE TEXAS OCTUBRE 1946 Pendiente Velocidad Media (Vm) en metros por segUo Media del Bosques Pastos Canal curso de agua en % 0-3 0,3048 0.4572 0.3048 4-7 0.6096 0.9144 0.9144 8-11 0.9144 1 ,2192 1.5240 12-15 1.0668 1.3716 2.4384 16-19 1.2446 1 .5431 3,9494 20-23 1 ,4520 1 ,7359 5.1175

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REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO - ESTACION KA YRA PRECIPITACION MENSUAL ACUMULADAAos 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 Max. Media Min. D. Est. Ene. 101.8 78.3 59.1 149.9 144.4 170.6 128.9 192.1 221.3 102.3 124.7 119.6 116.7 175.4 101.8 106.2 225.4 178.9 127.8 198.6 129.1 76.3 223.3 163.8 151.4 168.0 90.1 107.1 225.4 140.5 59.1 46.1 Feb. 100.5 171.2 118.4 106.6 77.8 92.6 161.6 66.8 120.9 157.7 131.0 83.1 122.8 106.1 131.6 126.4 80.8 115.5 84.0 142.4 119.4 86.2 88.4 84.3 126.8 90.4 163.6 102.4 171.2 112.8 66.8 28.6 Mar. 111.9 79.9 140.3 84.5 88.3 132.5 83.6 57.2 99.6 121.5 55.3 123.1 69.3 88.5 108.8 135.0 124.4 143.1 54.5 71.0 74.2 125.7 48.6 166.5 119.3 60.7 105.1 104.0 166.5 99.2 48.6 31.5 Abr. 88.0 18.3 19.0 34.6 16.8 86.4 40.0 29.7 75.2 34.5 66.8 12.9 47.6 48.7 46.8 23.2 56.9 50.8 29.8 82.8 33.2 65.5 13.1 108.9 39.6 47.4 49.6 14.9 108.9 45.8 12.9 25.5 Jul. 5.8 19.8 1.8 6.3 2.9 2.3 1.5 3.4 14.0 3.6 22.5 13.0 7.9 11.4 6.2 3.7 1.8 0.0 3.4 0.0 15.6 6.2 2.1 4.6 9.1 7.5 11.0 0.0 22.5 6.70 0.0 5.9 Jun. 0.0 0.0 0.6 5.3 3.3 1.0 0.1 0.0 0.0 8.2 0.7 8.7 0.0 0.0 0.0 0.0 3.9 9.2 6.2 2.0 11.6 0.0 1.3 0.0 9.1 32.0 5.1 19.4 32.0 4.6 0.0 7.2 Jul. 0.4 0.0 11.0 30.9 7.2 3.7 0.0 6.5 9.1 1.0 0.3 0.7 4.4 3.4 0.9 5.3 0.0 3.4 0.5 1.3 0.9 1.8 9.2 0.0 4.1 0.0 1.5 0.0 30. 9 3.8 0.0 6.2 Ago. 1.0 1.7 19.0 8.6 3.9 3.4 5.7 27.3 11.8 34.6 0.6 2.5 0.0 0.0 8.1 1.0 9.8 4.9 0.9 11.4 0.0 4.2 0.0 0.0 6.1 5.8 0.0 21.4 34.6 6.9 0.0 8.8 Set. 29.4 31.9 32.8 16.3 22.8 42.1 3.5 12.2 14.5 5.9 51.1 26.8 29.9 13.7 11.5 12.6 45.9 14.0 5.5 4.2 13.3 27.5 48.2 9.9 30.7 12.8 21.4 8.0 51.1 21.4 3.5 13.8 Oct. 58.3 59.7 70.9 84.6 29.8 46.1 55.7 7.9 65.1 43.3 47.5 25.3 65.0 12.3 18.4 62.9 108.9 37.9 26.0 114.6 62.1 17.3 26.5 36.2 48.7 73.7 49.3 50.7 114.6 50.2 7.9 26.3 Nov. 42.5 65.2 57.2 86.7 54.7 48.2 51.0 50.2 88.8 60.9 51.0 47.8 71.5 86.7 85.6 60.2 120.8 122.5 44.3 69.4 116.5 69.6 101.8 47.6 60.7 93.8 72.2 117.4 122.5 73.0 42.5 25.0 Dic. 153.0 71.4 125.6 54.4 72.9 177.4 127.5 100.2 96.5 108.0 170.1 66.8 78.0 117.9 81.8 83.1 144.3 98.6 100.2 102.8 122.4 102.7 107.6 113.7 88.5 66.5 112.0 57.0 177.4 103.6 54.4 31.6 Anual 692.6 597.4 655.7 668.7 524.8 806.3 659.1 553.5 816.8 681.5 721.6 530.3 613.1 664.1 601.5 619.6 922.9 778.8 483.1 800.5 698.3 583.0 670.1 735.5 694.1 658.6 680.9 602.3 922.9 668.4 483.1 98.0

Fuente: Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa SENAMHI

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REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO - ESTACION PISAC PRECIPITACION MENSUAL ACUMULADAAos 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 Max. Media Min. D. Est. Ene. 122.0 188.5 89.8 200.0 121.9 87.8 82.8 153.2 294.1 164.7 109.6 180.8 120.1 212.7 219.6 92.8 97.9 276.4 74.5 168.6 140.5 55.9 438.8 135.0 197.8 111.4 123.5 158.4 438.8 157.8 55.9 80.3 Feb. 65.7 104.2 142.6 279.5 58.1 163.3 155.3 75.1 223.4 230.9 137.7 72.3 156.2 151.8 163.4 182.2 178.3 68.4 71.4 161.7 205.5 235.5 72.9 141.0 161.2 66.5 160.8 151.9 279.5 144.2 58.1 59.7 Mar. 143.2 74.8 171.5 49.7 133.6 235.0 43.0 192.2 153.6 162.7 113.9 168.1 96.4 128.2 1 79.4 226.8 89.7 236.2 72.2 163.4 194.5 271.8 39.1 270.9 189.4 29.5 101.9 153.5 271.8 145.9 29.5 68.8 Abr. 86.7 6.2 0.0 20.7 53.8 33.5 31.1 36.5 66.0 63.4 60.0 53.1 47.6 81.3 59.3 89.7 31.4 403.7 32.8 74.4 64.3 77.7 21.1 74.2 44.0 120.0 49.6 69.9 403.7 66.1 0.0 71.3 Jul. 0.0 55.9 23.3 1.6 0.0 4.3 2.2 5.8 10.3 5.1 60.6 67.3 0.0 31.1 7.1 2.0 7.3 25.5 6.4 14.4 8.3 25.2 0.0 2.8 11.9 9.0 18.2 13.5 67.3 15.0 0.0 18.5 Jun. 0.0 0.0 4.1 8.1 17.2 3.7 3.1 0.0 10.6 14.3 6.9 4.3 0.0 0.0 8.0 0.0 4.2 8.0 3.3 7.5 0.0 0.0 23.2 0.0 0.0 55.8 9.5 7.0 55.8 7.1 0.0 11.2 Jul. 5.0 6.2 30.7 27.8 11.5 4.2 1.1 10.4 13.9 1.3 0.0 2.9 5.6 0.0 6.0 0.0 15.3 1.0 2.8 6.4 0.0 4.2 14.5 0.0 5.1 0.0 0.0 6.0 30.7 6.5 0.0 7.9 Ago. 0.0 0.0 17.8 0.3 3.6 6.6 4.9 18.0 14.6 34.8 0.0 2.7 5.7 0.0 2.0 11.3 3.0 15.1 3.3 7.5 5.1 6.7 0.0 0.0 15.6 4.4 3.2 7.1 34.8 6.9 0.0 7.9 Set. 80.9 50.7 16.9 13.2 17.5 42.8 0.0 18.7 7.7 7.8 22.8 29.6 17.2 21.9 19.9 36.7 21.5 19.9 10.3 23.4 27.9 8.1 0.0 3.3 12.2 12.2 3.2 22.0 80.9 20.3 0.0 16.9 Oct. 22.2 29.7 67.9 14.8 23.4 55.3 26.8 5.9 35.8 12.6 39.2 5.6 26.4 2.1 18.4 39.8 63.6 30.1 18.0 40.7 108.1 4.2 13.0 17.0 34.9 64.1 80.1 38.3 108.1 33.5 2.1 25.1 Nov. 34.3 48.8 106.3 175.4 53.3 10.1 9.9 34.9 61.9 14.4 50.4 53.8 178.3 37.9 39.2 5.0 117.9 88.3 29.5 66.7 129.2 16.8 86.4 19.4 34.9 140.0 111.6 62.7 178.3 64.9 5.0 49.2 Dic. 196.6 114.3 117.1 46.9 91.4 179.6 23.3 109.1 165.6 87.6 93.3 54.1 19.7 81.9 73.2 48.5 117.7 18.7 41.3 93.5 25.0 23.8 55.1 121.4 46.1 167.1 103.8 87.8 196.6 85.8 18.7 50.2 Anual 756.6 679.3 788.0 838.0 585.3 826.2 383.5 659.8 1068.8 799.6 694.4 694.6 673.2 748.9 795.5 734.8 747.8 1191.3 365.8 828.2 908.4 729.9 764.1 785.0 753.1 780.0 765.4 778.1 1191.3 754.4 365.8 159.3


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REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO - ESTACION MARANURA

Aos 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 Max. Media Min. D. Est.

Ene. 85.9 90.9 94.2 216.9 143.8 200.5 82.4 252.1 183.2 200.4 153.5 227.0 153 200.5 102.5 129.9 172.3 301.2 225.8 321.7 178.4 151.0 334.0 243.7 209.5 259.8 208.5 65.9 334.0 185.3 65.9 72.2

Feb. 114.9 135.3 119.7 162.2 96.9 61.6 179.0 131.5 146.2 163.5 95.7 171.0 133.0 51.9 96.1 163.6 150.3 173.6 141.0 252.8 209.2 167.0 179.1 283.5 144.7 140.1 128.7 91.6 283.5 145.8 51.9 50.2

Mar. 170.8 93.4 204.2 147.7 148.3 195.3 134.8 182.8 178.8 116.4 94.2 163.0 169.0 50.1 105.9 169.3 134.4 233.4 89.0 129.6 180.9 226.4 154.2 292.3 227.7 113.9 250.5 134.5 292.3 160.4 50.1 54.7

Abr. 188.2 20.9 32.8 58.1 99.4 112.5 57.0 76.6 137.2 98.2 59.0 57.0 15.0 24.3 45.7 81.8 88.6 99.3 34.8 120.1 93.9 139.6 166.5 223.9 71.6 44.0 0.0 81.2 223.9 83.1 0.0 53.2

Jul. 3.9 47.5 16.6 8.5 45.6 58.2 16.0 23.8 48.4 8.4 52.0 33.0 23.0 3.8 20.1 25.3 26.7 0.0 12.5 0.3 28.0 9.9 34.5 75.3 32.8 83.8 14.3 1.2 83.8 26.9 0.0 22.2

Jun. 1.9 5.3 16.0 4.0 69.8 22.7 24.4 6.0 12.2 15.4 40.0 0.0 0.0 10.7 0.0 10.0 6.2 2.0 52.7 9.9 26.2 0.0 35.1 0.0 0.0 13.3 8.0 7.7 69.8 14.3 0.0 17.2

Jul. 44.8 14.2 49.5 24.7 13.5 19.7 6.0 16.6 38.8 20.3 0.0 0.0 33.0 0.0 24.5 45.7 0.0 5.6 1.1 0.3 4.5 4.8 0.0 0.0 24.7 11.7 1.0 25.5 49.5 15.4 0.0 8

Ago. 17.8 12.8 20.5 48.8 8.9 8.3 12.0 36.2 55.2 82.2 15.0 39.0 8.5 0.0 2.7 29.6 18.1 14.4 0.0 28.3 8.9 15.5 0.0 0.0 48.4 38.7 0.0 39.7 82.2 21.8 0.0 20.4

Set. 115.7 38.0 44.2 36.5 33.7 65.5 24.0 34.8 58.8 13.0 54.0 131.0 33.0 0.0 6.7 51.7 68.3 884.8 3.4 31.9 57.2 15.8 54.5 86.5 48.5 63.7 21.8 9.6 884.8 74.5 0.0 8

Oct. 111.1 131.8 81.0 74.1 51.6 108.1 82.0 59.0 83.8 49.6 23.0 25.8 65.0 93.3 22.9 115.2 153.7 99.5 54.8 184.4 102.9 52.1 112.9 63.3 37.8 146.0 117.8 81.4 184.4 85.1 22.9 40.6

Nov. 71.8 108.5 60.3 112.3 106.5 39.6 70.0 153.6 146.2 47.4 117.0 18.0 102.0 61.6 99.6 49.3 164.0 251.5 88.3 120.8 187.4 168.4 269.0 67.4 31.5 138.2 105.4 148.1 169.0 110.8 18.0 61.1

Dic. 176.6 127.5 115.5 127.7 138.5 71.4 112.8 142.2 173.1 75.9 179.0 116.0 85.0 220.5 117.3 45.5 195.8 220.1 252.2 161.2 214.2 128.0 375.4 176.3 116.0 120.6 90.7 78.9 375.4 148.4 45.5 67.8

Anual 1103.4 826.1 854.5 1021.5 956.5 963.4 800.4 1115.2 1261.9 890.7 882.4 980.8 819.5 716.7 644.0 916.9 1178.4 2285.4 955.6 1361.3 1291.7 1078.5 1715.2 1512.2 993.2 1173.8 946.7 765.3 2285.4 1071.8 644.0 338.1


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 28


REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO - ESTACION QUILLABAMBA PRECIPITACION MENSUAL ACUMULADA

Aos 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 Max. Media Mim. D .Est

Ene. 89.0 94.2 97.6 224.7 149.0 207.7 151.5 185.6 206.9 185.1 122.7 201.6 127.9 277.7 106.2 134.6 178.5 312.1 233.8 333.2 184.7 156.4 346.0 450.7 323.4 436.6 312.8 84.2 450. 7 211. 2 84.2 102. 3

Feb. 119.0 140.2 124.0 168.1 100.4 63.8 187.2 137.5 162.0 191.9 207.0 194.4 195.7 103.9 99.6 169.5 155.7 179.9 146.1 261.9 216.7 172.9 185.6 524.2 223.4 235.5 193.0 117.1 524. 2 177. 7 63.8 82.0

Mar. 177.0 96.8 211.6 153.0 153.7 202.3 123.3 126.4 149.8 88.0 131.9 110.2 151.5 127.0 109.7 175.4 139.2 241.7 92.2 134.3 187.1 234.6 159.8 540.5 351.5 191.5 375.7 171.9 540. 5 182. 4 88.0 97.7

Abr. 195.0 21.7 34.0 60.2 103.0 116.6 58.0 51.8 123.0 120.9 66.4 94.3 32.2 68.4 47.3 84.8 91.8 102.9 36.1 124.4 97.3 144.6 172.5 414.0 110.6 74.0 0.0 103.8 414.0 98.2 0.0 76.4

Jul. 4.0 49.2 17.2 8.8 47.2 60.3 35.3 27.4 52.1 10.2 45.0 25.3 43.3 88.7 20.8 26.2 27.7 0.0 13.0 0.3 28.9 10.3 35.7 139.2 SO.7 140.8 21.4 1.5 140.8 36.8 0.0 35.7

Jun. 2.0 5.5 16.6 4.1 72.3 23.5 56.7 5.7 12.6 11.9 20.8 4.0 2.0 11.1 0.0 10.4 6.4 2.1 54.6 10.3 27.1 0.0 36.4 0.0 0.0 22.3 12.0 9.8 72.3 15.7 0.0 18.6

Jul. 46.4 14.7 51.3 25.6 14.0 20.4 2.5 7.6 37.2 26.6 14.8 3.8 42.6 0.0 25.4 47.3 0.0 4.5 1.1 0.3 4.7 5.0 0.0 0.0 38.1 19.7 1.5 32.6 51.3 17.4 0.0 17.0

Ago. 18.4 13.3 21.2 50.6 9.2 8.6 12.0 84.2 62.8 67.3 22.8 61.3 3.2 0.0 2.8 30.7 18.8 14.9 0.0 29.2 9.2 16.1 0.0 0.0 74.7 65.0 0.0 50.8 84.2 26.7 0.0 26.4

Set. 119.9 39.4 45.8 37.8 34.9 36.3 72.1 24.9 57.9 28.7 71.8 120.7 51.2 0.0 6.9 53.6 70.8 87.9 3.5 33.0 59.3 16.4 56.5 160.0 74.9 107.0 32.7 12.3 160.0 54.2 0.0 38.4

Oct. 115.1 136.6 83.9 76.8 53.5 86.2 45.7 40.2 84.4 50.9 68.3 26.7 29.8 96.7 23.7 119.4 159.1 103.0 56.8 190.9 106.5 53.9 117.0 117.0 58.4 245.3 176.7 104.1 245.3 93.8 23.7 52.9

Nov. 74.4 112.4 62.5 116.4 110.3 57.4 70.4 158.1 140.6 39.9 102.1 26.3 113.2 63.8 103.2 51.1 169.9 260.5 91.4 125.2 194.1 174.4 278.7 124.7 48.6 232.3 158.1 189.3 278.7 123.2 26.3 66.1

Dic. 183.0 132.1 119.7 132.3 143.5 205.2 86.8 136.7 122.7 64.3 191.0 125.0 135.9 228.5 121.5 47.1 202.9 227.9 261.2 167.0 221.8 132.6 388.9 326.0 179.0 202.7 136.0 100.9 388.9 168. 7 47.1 74.4

Anual 1143.2 856.1 885 .i 1058.4 991.0 1088.3 901.5 986.1 1212.0 885.7 1064.6 993.6 928.5 1065.8 667.1 950.1 1220.8 1537.4 989.8 1410.0 1337.4 1117.2 1777.1 2796.3 1533.3 1972.7 1419.9 978.3 2796.3 1206.0 667.1 427.9


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 29


REGISTRO HIDROMETEOROLOGICO - ESTACION CIRIALO PRECIPITACION MENSUAL ACUMULADA

Aos 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 Max. Media Min. D.Est.

Ene. 176.1 135.4 102.2 259.3 249.7 285.6 208.5 166.4 255.4 190.5 334.3 202.6 333.7 277.6 225.2 238.4 247.7 222.4 276.2 184.2 202.1 260.5 340.7 283.3 261.8 149.9 205.9 293.7 340.7 234.6 102.2 59.9

Feb. 173.8 296.1 204.8 184.4 134.6 285.3 223.1 228.4 289.5 160.0 292.7 199.2 171.7 256.9 264.5 345.7 219.8 235.2 201.0 230.8 223.8 209.1 256.6 145.8 219.3 190.8 259.9 191.1 345.7 224.8 134.6 49.8

Mar. 193.5 138.2 242.7 146.1 152.7 123.6 70.0 181.5 150.4 133.1 140.8 85.8 179.9 106.6 144.0 119.8 155.9 130.4 159.9 157.1 171.7 165.6 84.1 288.0 206.3 74.1 133.4 89.7 288.0 147.3 70.0 48.8

Abr. 152.2 31.7 32.9 59.8 29.1 108.1 72.6 89.6 81.0 50.1 143.0 55.9 84.9 93.7 87.6 130.9 89.0 87.6 80.1 86.0 52.0 150.1 22.7 188.3 68.5 53.1 81.4 36.6 188.3 82.1 22.7 41.1

Jul. 10.0 34.2 3.1 10.9 5.0 86.9 49.3 37.2 35.3 20.2 35.2 21.4 29.4 33.3 32.4 44.8 37.8 31.0 40.0 35.6 30.8 32.5 3.6 8.0 15.7 26.8 45.5 40.0 86.9 29.9 3.1 17.4

Jun. 0.0 0.0 1.0 9.2 5.7 29.9 11.9 13.5 15.9 11.0 13.2 8.8 0.0 12.2 26.3 14.4 21.8 0.0 11.6 0.0 0.0 13.4 2.2 0.0 15.7 0.0 12.2 11.6 29.9 9.3 0.0 8.4

Jul. 0.7 0.0 19.0 53.4 12.5 19.1 10.4 30.7 57.6 17.4 20.9 0.0 27.8 20.7 0.0 0.0 40.7 10.2 0.0 0.0 14.7 0.0 15.9 0.0 7.1 0.0 27.8 47.1 57.6 16.2 0.0 17.2

Ago. 1.7 2.9 32.9 14.9 6.7 56.9 19.6 27.2 27.2 16.7 19.5 18.7 45.3 20.0 50.2 17.6 5.3 19.6 10.3 21.2 16.8 25.3 0.0 0.0 10.6 0.0 20.0 17.6 56.9 18.7 0.0 14.4

Set. 50.8 55.2 56.7 28.2 39.4 94.3 74.9 28.4 56.8 34.0 88.7 21.4 49.5 37.4 33.5 60.2 55.4 46.8 42.9 38.4 28.8 50.9 83.4 17.1 53.1 49.4 28.4 42.9 94.3 48.1 17.1 19.4

Oct. 100.8 103.3 122.6 146.3 51.5 111.7 107.3 109.3 62.3 17.8 92.2 64.7 32.6 37.6 42.1 0.0 27.0 102.2 25.2 39.8 94.6 104.1 45.8 62.6 84.2 70.6 42.6 43.0 146.3 69.4 0.0 37.0

Nov. 73.5 112.8 98.9 149.9 94.6 165.3 128.5 146.5 217.4 71.7 124.8 70.1 104.9 103.5 52.1 79.4 67.5 194.5 122.5 115.1 111.5 98.4 176.1 91.1 84.5 147.8 72.0 120.1 217.4 114.1 52.1 40.5

Dic. 264.6 123.5 217.2 94.1 126.1 265.1 156.0 236.5 255.8 165.7 398.0 198.6 253.0 195.5 189.1 356.4 199.1 234.2 213.7 222.7 202.9 214.8 186.1 217.7 169.4 246.8 189.9 274.1 398.0 216.7 94.1 63.5

Anual 1197.9 1033.2 1134.0 1156.5 907.6 1631.8 1132.1 1295.2 1504.6 888.2 1703.3 947.2 1312.7 1195.0 1147.0 1407.6 1167.0 1314.1 1183.4 1130.9 1149.7 1324.7 1217.2 1301.9 1196.3 1009.3 1119.0 1207.5 1703.3 1211.2 888.2 189.8

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 30


DIAGRAMA DE DOBLE MASA

Aos 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

KAYRA Anual 692.6 597.4 655.7 668.7 524.8 806.3 659.1 553.5 816.8 681.5 721.6 530.3 613.1 664.1 601.5 619.6 922.9 778.8 483.1 800.5 698.3 583.0 670.1 735.5 694.1 658.6 680.9 602.3 A. Acum 692.6 1290.0 1945.7 2614.4 3139.2 3945.5 4604.6 5158.1 5974.9 6656.4 7378.0 7908.3 8521.4 9185.5 9787.0 10406.6 11329.5 12108.3 12591.4 13391.9 14090.2 14673.2 16078.8 16772.9 17431.5 18112.4 18714.7

PISAC Anual 756.6 679.3 788.0 838.0 585.3 826.2 383.5 659.8 1088.8 799.6 694.4 694.6 673.2 748.9 795.5 734.8 747.8 1191.3 365.8 828.2 908.4 729.9 785.0 753.1 780.0 765.4 778.1 756.6 1435.9 2223.9 3061.9 3647.2 4473.4 4856.9 5516.7 6585 .5 7385.1 8079.5 8774.1 9447.3

MARANURA A. Acum Anual 1103.4 826.1 854.5 1021.5 956.5 963.4 800.4 1115.2 1261.9 890.7 882.4 980.8 819.5 A. Acum

QUILLABAMBA Anual A. Acum 1143.20 1999.30 2884.70 3943.10 4934.10 6022.40 6923.90 7910.00

CIRIALO Anual 1197.86 1033.21 1134.04 1156.53 907.65 1631.80 1132.10 1295.20 A. Acum 1197.86 2231.07 3365.11 4521.64 5429.29 8193.19 9488.39

PROMEDIO Anual 923.95 739.73 795.90 896.65 764.40 686.13 828.65 A. Acum 923.95 1663.68 2459.58 3356.23 4120.63 5041.68 5727.80 6556.45

1103.40 1143.2 1929 .50 856.1 2784.00 3805.50 4762.00 5725.40 6525.80 8902.90 9793.60 885.4 1058.4 991.0 1088.3 901.5 1212.0 885.7

7061 .09 921.05

7641 .00 986.1

9122.00 1504.60 10007.70 888.20 11072.30 1703.30 12065.90 947.20 12994.40 1312.70 14060.20 1195.00 14727.30 1147.00 15677.40 1407.60 16898.20 1167.00 18435.60 1314.10 19425.40 1183.40 20835.40 1130.90 22172.80 1149.70 23290.00 1324.70 25067.10 1217.16 27863.40 1301.87 29396.70 1196.33 32789.30 1119.00 33767.60 1207.50

10992.99 1 089.88 7646.33 11881.19 814.38 8460.70 13584.49 840.75 14531.69 799.83 15844.39 758.58 17039.39 798.88 18186.39 677.03 19593.99 805.35 20760.99 1017.46 22075.09 1448.23 23258.49 698.58 24389.39 1100.00 25539.09 1058.95 26863.79 877.15 28080.94 1231.63 29382.81 1457.25 30579.14 993.43 32707.44 953.23 33914.94 781.00 9301.45 10101.28 10859.85 11658.73 12335.75 13141.10 14158.58 15606.80 16305.38 17405.38 18464.33 19341 .48 20573.10 22030.35 23023.78 24170.05 25123.28 25904.28

10676.00 1064.6 11656.80 993.6 12476.30 928.5 13193.00 1065.8 13837.00 667.1 14753.90 950.1 15932.30 1220.8 18217.70 1537.4 19173.30 989.8 20534.60 1410.0 21826.30 1337.4 22904.80 1117.2 24620.00 1777.1 26132.20 2796.3 27125.40 1533.3 28299.20 1972.7 29245.90 1419.9 30011.20 978.3

10196.2 716.7 10991.7 644.0 11726.5 916.9 12474.3 1178.4 13665.6 2285.4 14031.4 955.6 14859.6 1361.3 15768.0 1291.7 16497.9 1078.5 17262.0 1715.2 18047.0 1512.2 18800.1 993.2 19580.1 1173.8 20345.5 946.7 21123.6 765.3

1 5343.3 764.1

31369.40 1 009.30 31588.44 1146.28

Fuente: Personal Tcnico Profesional de la Consultara -Ingeniero Hidrulico

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1.8.3.3 ESTUDIO DE DRENAJE. A GENERALIDADES. El diseo de obras de arte, como son los diferentes sistemas de drenaje en vas, requieren de una serie de estudios previos como son la Hidrologa cuyo objetivo ms importante es la estimacin de caudales de diseo para obras como alcantarillas, canales, pontones, etc. Otro papel importante juega la Topografa del lugar donde se realizar el proyecto, ya que sobre estos planos se definirn el tipo de estructura. Finalmente la Hidrulica ser la encargada de proporcionamos los diseos hidrulicos para poder adoptar tamaos y formas de las estructuras de drenaje para permitir su funcionamiento de manera eficiente. B TIPOS DE DRENAJE. B.1 DRENAJE SUBTERRNEO. El drenaje subterrneo est constituido por los dispositivos necesarios para la remocin del agua que procede de la sub-rasante y la interceptacin del agua subterrnea que viene para la sub-rasante. Esta agua es daina porque reduce la capacidad portante y la estabilidad de la sub-rasante. De acuerdo con la naturaleza de los suelos es muy importante el proyecto de un drenaje subterrneo, pues el exceso de agua o humedad en ellos es altamente perjudicial, ya que ocasiona reblandecimiento de bases hasta conseguir el deslizamiento de los taludes en el caso terraplenes y producir el colapso de la estructura. El drenaje subterrneo es una parte necesaria del sistema total de drenaje en todo tipo de carreteras y funciona conjuntamente con las instalaciones del drenaje superficial. B.2 DRENAJE SUPERFICIAL. El drenaje superficial comprende el desalojo del agua, producto de las precipitaciones, que cae directamente sobre el lecho del camino, y la interceptacin y remocin de las aguas que llegan al camino, procedentes de terrenos adyacentes. El drenaje superficial comprende dos aspectos: Trata de evitar que el agua llegue al camino, por medio de obras que lo protejan. Trata de eliminar el agua que inevitablemente llega al camino, por--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 32


medio de estructuras capaces de efectuarlas.

Entre las principales estructuras de drenaje superficial, podemos mencionar las siguientes:

Cunetas. Cruces (Badenes, Pontones, etc.). Alcantarillas.

B.2.1 CUNETAS Son estructuras que forman parte del drenaje longitudinal, sirven para eliminar las aguas que escurre en la calzada y de una estrecha faja en la que estn comprendidos los taludes de corte. La ubicacin de las cunetas podr efectuarse en un solo lado o en ambos lados de la va, dependiendo de la seccin transversal del mismo. En el caso de cortes abiertos se ubican cunetas en un solo lado y en caso de cortes cerrados a ambos lados de la va. Las cunetas, para garantizar un adecuado funcionamiento debern tener una pendiente mnima del 0.2% si son revestidas y 0.5% si no lo son. En cuanto a las pendientes mximas, stas estarn en funcin de las velocidades mximas, de tal forma que no cause erosin y deteriore la estructura. B.2.1.1 CLCULO DE LA CAPACIDAD DE LA CUNETA Para calcular la capacidad de la cuneta se considerar lo especificado en el Cuadro N 4.1.3a del Manual para el diseo de Caminos no Pavimentados de bajo Volumen de trnsito que indica lo siguiente: REGION Seca Lluviosa Muy lluviosa PROFUNDIDAD (M) 0.20 0.30 0.50 ANCHO (M) 0.50 0.75 1.00

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El presente proyecto se encuentra ubicado dentro de una regin lluviosa, por lo que se adoptar un tirante de 0.30 m. considerando 0.05 m. para el rebose. Para su dimensionamiento, es recomendable emplear los principios de flujo de canales abiertos expresados por la Frmula de Manning y Continuidad, respectivamente.

Por la ley de continuidad: Q = V x A Reemplazando:

Donde: Q Descarga o capacidad de la cuneta en m3/seg. V = Velocidad promedio en m/seg. Coeficiente de rugosidad de Manning. Pendiente del canal o cuneta. Radio mnimo hidrulico en m. rea de la seccin hidrulica en m2. Permetro mojado en m.

n S R A P

Los valores de Un" para la formula de Manning:--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 34


MATERIAL n Tierra comn nivelada y alisada 0.020 Roca lisa uniforme 0.033 Roca saliente y sinuosidades 0.040 Lechos pedregosos 0.030 CUNETAS DE TIERRA Mampostera de piedra 0.017 Velocidad limite de sedimentacin 0.60 m/seg. Cemento bien acabado 0.010 Velocidad limite 1.50 m/seg. Concreto ordinariode erosin 0.013 CUNETAS REVESTIDAS (MAMPOSTERIA D PIEDRA) Canales naturales de tierra 0.025 Velocidad limite de sedimentacin 0.60 m/seg. Con vegetacin y piedras 0.035 Tierra lisa limite de erosin Velocidad 0.018 0.40 m/seg. Fuente: Hidrulica de Canales Especializado Hidrulico. Ven Te Chow -Ingeniero

B.2.1.2 VELOCIDADES LMITES. Cuando la velocidad calculada es mayor que la velocidad limite de erosin, se debern construir disipadores de energa y de esta manera reducir la velocidad o caso contrario las cunetas debern ser revestidas para evitar la erosin. El tirante mximo ser como mximo 0.05 m. por debajo de la altura del canal, dejando este como borde libre. Cuando la velocidad calculada es mayor al la velocidad lmite de erosin, las cunetas debern ser revestidas con el material adecuado para evitar la erosin. Se considera un tirante de 0.30 m. y borde libre de 0.05 m. para el rebose con un talud promedio natural de 1:1, calculando el rea hidrulica (A), Permetro mojado (P), y Radio hidrulico (R), se tiene: A = 0.063 m2. P = 0.749m. R = 0.083 m.

Es necesario calcular el caudal a drenar, y para nuestro proyecto emplearemos la formula de Burcly - Ziegler; ste no deber exceder la capacidad de la cuneta.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 35


Donde:

Q A C I S

Gasto de la alcantarilla en m3/seg. Nmero de hectreas tributarias. Coeficiente de escurrimiento. Precipitacin pluvial en cm/hr. Pendiente del terreno en m/km.

La frmula para el clculo del gasto en este procedimiento, requiere del conocimiento de la precipitacin pluvial del rea a drenar, de su topografa y de la clase de suelo de dicha rea. Los tres ltimos datos se pueden determinar en cualquier lugar en el momento que se necesiten, mas no la precipitacin pluvial, cuyo valor mximo es necesario conocer bajo un anlisis de tormentas. B.2.1.3 LONGITUD MXIMA. Es aquella longitud mxima en el cual el agua que escurre de la superficie de la carretera y del talud, no rebasa la cuneta y por lo tanto no requiere una alcantarilla de alivio. El clculo de la longitud mxima, viene dada a partir del rea tributaria con la aplicacin de la formula de Burkly - Ziegler.

Donde: A rea drenada o tributaria en Ha.

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Q I

Gasto o volumen en rn3/seg. Promedio de la precipitacin pluvial en cm/hora. Valor obtenido en funcin del tiempo de concentracin para una frecuencia de 50 aos. Coeficiente que depende del tipo de superficie drenada. Pendiente promedio del terreno en m/km.

C S

De esta manera calcularemos el rea tributaria a drenar, caudal que evacuara la cuneta, previamente calculado por Manning. La longitud de la cuneta est determinada por el rea tributaria hallada y la longitud promedio al eje, de tal forma que el rea dividida entre esta longitud sea la longitud mxima alcanzable por la cuneta. Entonces se tiene: Lmx = A/b

Donde: L mx. A b Longitud mxima en m. rea tributaria en m2. Ancho de la longitud a drenar en m.

Si la longitud del tramo es menor que L mx. En este tramo no es necesaria una alcantarilla de alivio. ( b en este caso el igual a 20 m que es el ancho a drenar). B.2.1.4 CLCULO Y DISEO HIDRULICO DE CUNETAS Y ALCANTARILLAS. DATOS TIPO DE MATERIAL VALORES DE n Mampostera de Dimensiones de las Cunetas 0.0170 piedra Cemento bien Ancho 0.70 mts. 0.0100 acabado--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 37


Profundidad Resguardo Mn. Derecho Va Velocidades Erosin

0.30 mts. 0.05 mts. 20.00 mts. Lmites en

Concreto ordinario 0.0130 Canales naturales de 0.0250 tierra Con vegetacin y 0.0350 piedras Tierra Lisa 0.0180

Velocidad Mx. Velocidad Mn.

1.50 m/seg. 0.60 m/seg.

Nota: Para nuestro caso se asume un valor de n = 0.0350 Clculo para talud de Corte Conglomerado Talud = 13 18.43 1. Clculo del rea Hidrulica A = 0.063 m2 2. Clculo del Permetro Mojado P = 0.749 mts

3. Radio Hidrulico R = 0.083 mts 4. Clculo de los CaudalesS% 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 V(m/s) 0.51 0.62 0.72 0.80 0.88 0.95 1.02 1.08 1.14 1.19 Q(m3/s) 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07 0.07

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Mejoramiento y Ampliacin de la Carretera Miraflores Puente Chahuares. Echarate La Convencin Cusco ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---6.0 1.24 0.08 6.5 1.29 0.08 7.0 1.34 0.08 7.5 1.39 0.09 8.0 1.44 0.09 8.5 1.48 0.09 9.0 1.52 0.10 9.5 1.56 0.10 10.0 1.61 0.10 10.5 1.64 0.10 11.0 1.68 0.11 11.5 1.72 0.11 12.0 1.76 0.11 12.5 1.79 0.11

Nota: Para nuestro caso se asume un valor de n = 0.0350 CLCULO para talud de Corte Conglomerado Talud = 1:10 5.71 5. Clculo del rea Hidrulica A = 0.055 m2

6. Clculo del Permetro Mojado P= 0.737 mts

7. Radio Hidrulico R = 0.075 mts

8. Clculo de los CaudalesS% 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 V(m/s) 0.51 0.62 0.72 0.80 0.88 Q(m3/s) 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05

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Mejoramiento y Ampliacin de la Carretera Miraflores Puente Chahuares. Echarate La Convencin Cusco ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---3.5 0.95 0.06 4.0 1.02 0.06 4.5 1.08 0.07 5.0 1.14 0.07 5.5 1.19 0.07 6.0 1.24 0.08 6.5 1.29 0.08 7.0 1.34 0.08 7.5 1.39 0.09 8.0 1.44 0.09 8.5 1.48 0.09 9.0 1.52 0.10 9.5 1.56 0.10 10.0 1.61 0.10 10.5 1.64 0.10 11.0 1.68 0.11 11.5 1.72 0.11 12.0 1.76 0.11 12.5 1.79 0.11

CLCULO DE LAS AREAS TRIBUTARIAS Para calcular el rea tributaria se utilizar formula de Burking. DESCRIPCION Calles Pavimentos y Suelos Permeables Suelos Ligeramente Impermeables reas Ordinarias de Ciudad Suelos Ligeramente Impermeables Calles con Parque y Macadan Hidrulico Terreno de Cultivo y Suelos muy Permeables VALOR DE C 0.750 0.700 0.625 0.500 0.300 0.250

B.2.1 ALCANTARILLAS. Son estructuras cuyo objetivo es el de permitir que el agua cruce la carretera de un lado a otro sin invadir su superficie. Las alcantarillas, as como los puentes forman parte del drenaje transversal de una carretera. En lo que se refiere al diseo de alcantarillas, se debe tener presente que--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 40


estas tengan la capacidad suficiente para desalojar el agua que llegue hasta ellas y para resistir las cargas que produce el trnsito vehicular, as como soportar el peso del relleno que se deposita encima. Las alcantarillas pueden resolverse segn su importancia hidrulica con uno o varios tubos de concreto, con estructuras de bveda sobre muros de mampostera de concreto, con losas de concreto sobre estribos de mampostera o ms comnmente tambin de concreto. Las estructuras antes mencionadas pertenecen al grupo de las llamadas obras rgidas, por ser muy pequeas las deformaciones que pueden sufrir bajo el peso del terrapln sobre y al costado de ellas. Existen tambin otros tipos de alcantarillas como son las flexibles, generalmente metlicas de lmina corrugada y de seccin circular, u otras como las tuberas perfiladas tipo Rib Loc que sern las que utilizaremos para el presente proyecto, ya que ofrecen grandes ventajas tanto en el manipuleo, transporte y costo. B.2.1.1 FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD HIDRULICA DE LAS ALCANTARILLAS. PENDIENTE DE LA ALCANTARILLA.- Es recomendable por razones hidrulicas que las alcantarillas se instalen con la misma pendiente que los cauces de acceso y descarga del curso de agua, para evitar que se obstruyan en el extremo o caso contrario que ocasione erosin; pero en el caso de un terreno montaoso, como es el caso de nuestr o proyecto, conviene proyectar la alcantarilla con un pendiente menor, para esta no quede muy lejos del centro de la carretera y no sea muy largo y por consiguiente no sea muy costosa. Se recomienda para tal caso la construccin de un lavadero o canal de m ampostera a la salida del mismo para que el agua escurra hasta llegar al terreno natural. LONGITUD DE LAS ALCANTARILLAS.- El largo de las alcantarillas ser el mismo ancho de las vas incrementndose el sobre ancho en las curvas.

El can de las alcantarillas deber ser lo suficiente largo para que no corra el peligro de obstruirse en sus extremos con material del terrapln que se deslave durante las lluvias y con esto asegurar que el agua ser expulsada lo ms lejos posible de la estructura. El mismo que depende de la altura del terrapln, del talud del mismo--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 41


y del ngulo de desviamiento. La frmula general para los clculos de longitud es: L= a + 2xtxh Donde: L a t h Longitud de la alcantarilla (m) Ancho de la calzada (m) Talud de relleno Altura al centro de la calzada (mnimo 0.60 para clculos).

CONDICIONES DE LA CORRIENTE A TRAVES DE LA ALCANTARILLA.En alcantarillas que tienen un declive pronunciado, la descarga se regula en la entrada y en los casos de pendiente suave, se emplea generalmente la regulacin a la salida. CAUCE DE ACCESO.- Cuando se instala una alcantarilla en cauce natural o en un cauce nuevo, la alineacin deber ser tan directa como sea posible o tener una curva moderada. TIPO DE ENTRADA A LA ALCANTARILLA.- La carga necesaria para una alcantarilla incluye varios componentes, la altura dinmica la prdida de friccin, la forma hidrodinmica de la entrada lograda al redondearla o ampliarla, puede mejorara en forma apreciable el acceso a la alcantarilla y reducir el remanso a la entrada. TIPO DE SAUDA.- El mayor problema hidrulico en el extremo de la salida de la alcantarilla es impedir la obstruccin causada por la sedimentacin, el dao causado por la socavacin de la alcantarilla y el terrapln. Es necesario reducir las velocidades de salida de manera que no afecte la capacidad de la misma. PARTES DE UNA ALCANTARILLA.

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En una alcantarilla se tienen las siguientes partes: CAN.- Es la parte por donde circula el agua, esta parte coincide con el eje de la alcantarilla y normalmente coincide con el ancho de la va. El can puede tener diversas formas como: circular, pudindose utilizar tuberas tipo ARMCO. Puede ser de bveda de piedra, tipo pontn con estribos o de los usados en ferrocarriles. Se recomienda que la longitud mxima deba ser el ancho total de la va, considerando los sobre-anchos, bermas, etc. En el proceso de diseo, ubicacin y construccin se recomienda considerar los siguientes puntos: o o Mantener el eje de la alcantarilla hasta donde sea posible, en casos especiales se acepta giros de hasta 5. S se tiene que cruzar una quebrada que no coincide con la perpendicular al eje de la va, se sugiere desarrollar o disear alas lo suficientemente extensas o largas para evitar el problema de socavacin. Es necesario ubicar las alcantarillas entre taludes estables. En caso de que no existiera alas es necesario alargar la alcantarilla y dejar la misma sobre una escollera de concreto aguas debajo de manera que no exista socavacin. ALAS.- Es la estructura que va soportar a la alcantarilla, que puede ser metlica o de concreto a modo de un estribo de un puente.

o o

B.2.1.2 CLCULO DEL AREA HIDRAULICA Analizando las frmulas geomtricas para conductos parcialmente llenos y simplificando estas relaciones para las condiciones de carga real, se podr determinar el rea hidrulica, bajo la relacin:

d

D

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Donde A D d O rea Hidrulica en m2. Dimetro de la alcantarilla en m. Tirante 60-2a

a = arcos (0.50) Considerando el tirante mximo de 0.750, obtenemos a partir de las tablas de (Mximo Villn - Hidrulica de Canales) se tiene: A = 0.6325*02 R = 0.3317*0

Reemplazando en la ecuacin de continuidad

Se tiene que:

Donde: O = Dimetro de la alcantarilla en metros. Q = Caudal a drenar en m3/seg. S = Pendiente en m/m (de la alcantarilla).

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El espacio libre de la alcantarilla queda determinado por las dimensiones de los cuerpos de arrastre. En caso de que no haya arrastre, este espacio se puede obviar, pero sin embargo, nos da seguridad en el funcionamiento. Otro factor importante es el funcionamiento hidrulico de las alcantarillas que puede ser con carga o sin carga.

Las alcantarillas que tienen salida libre se les denomina sin carga, su capacidad depende del escurrimiento crtico que a su vez depende de la pendiente y el tirante crticos. Pendiente crtica es la mnima que da el gasto mximo. Para pendientes menores que la crtica el gasto es menor proporcionalmente. Tirante crtico es el que produce la velocidad crtica, que se obtiene cuando la carga es igual a la mitad del tirante medio. Las alcantarillas con carga son aquellas que tienen obstruida su salida. Esto sucede en los casos en que el terreno es plano, tiene poca pendiente y por lo tanto la salida queda ahogada o semiahogada por el agua estancada all. En estas condiciones la alcantarilla comienza a funcionar cuando el agua ha rebasado el nivel de la obstruccin, hacindolo como tubo forzado. Para nuestro proyecto se presentan las alcantarillas con salida libre, (sin carga), por la topografa que se presenta. Para la determinacin del rea hidrulica necesaria, es necesario conocer el caudal de entrada el cual se puede calcular por los siguientes mtodos: o o o Aforo directo Procedimientos empricos y Clculo racional

B.2.1.3 AFORO Llmese aforo a la medicin directa del gasto de una corriente en una--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 45


seccin determinada. Solo se puede aforar corrientes con aguas permanentes y en condiciones de rgimen tranquilo como en el caso de canales. Los datos obtenidos por aforo solamente para el caso estudiado y hay necesidad de extrapolar para condiciones crticas. Hay varios mtodos de aforo: o o o o El Volumtrico. por medio de vertedores y orificios. Por el conducto medidor de Parshall. El mtodo qumico. Mtodo de Seccin y Velocidad.

-

PROCEDIMIENTOS EMPIRICOS Consiste en la determinacin del gasto por comparacin o bien usando frmulas deducidas de la experiencia. Fijar el gasto por comparacin o bien usando frmulas deducidas por la experiencia es arriesgado y solo en el caso de tener amplia experiencia y encontrar condiciones anlogas, se puede determinar el gasto de una corriente por comparacin con otra de gasto conocido; este mtodo se puede utilizar para alcantarillas de pequeo dimetro, pues en cualquier otro caso debe siempre verificarse el gasto por otro procedimiento. Las principales frmulas empricas para la determinacin del rea hidrulica necesaria son las de Talbot, Meyer y Peck.

- FORMULA DE TALBOT Es una frmula emprica que no toma en cuenta la intensidad de la lluvia, ni otros factores racionales. No se conoce a ciencia cierta la intensidad mxima observada, pero se supone que fue de 100mm por hora, y una velocidad del escurrimiento algo menos a los 3m/seg. Sin embargo es muy utilizado por los vialistas debido a su simplicidad con que da directamente la abertura de la alcantarilla.

Donde: A = rea libre de la tubera en m2 C = Coeficiente de escorrenta en %--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 46


M = rea que se desea drenar en Ha.

VALORES DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO "C" Cultivada. Planas Cultivada. Ondulada. Taludes del 5% al 10% Cultivada. Accidentada. Taludes de 10% a 30% Pastizales. Ondulada. Taludes Menores al 10% Pastizales. Accidentado. Taludes Mayores del 10% Bosque. Ondulado. Taludes Menores del 15% Bosque. Ondulado. Taludes Mayores del 15 % Tierra Desrtica y Roca. Taludes Menores del 30% Tierra Desrtica y Roca. Taludes Mayores del 30% Cultivos en Zonas Altas sobre Cumbre de Cerros

0.20 0.50 0.70 0.30 0.60 0.20 0.40 0.60 0.90 0.40

- FRMULA DE JARVIZ MYERS. Es aplicable a grandes alcantarillas y puentes pequeos; pero previamente se debe calcular la cantidad de agua que llega a la alcantarilla con la siguiente frmula:

Donde: Q Caudal total en m3/seg.

P Coeficiente, generalmente menor que la unidad. Se pueden tomar los valores de "C" en el cuadro anterior. M rea que se desea drenar en Ha. Posteriormente se deber calcular el rea hidrulica con la formula de continuidad. A = Q/V Donde:

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A Q V

rea Hidrulica Caudal de llegada a la alcantarilla Velocidad del curso de agua proyectada

- CLCULO RACIONAL. Los mtodos racionales para la determinacin del gasto en los arroyos son principalmente dos: o o Mtodo de la precipitacin Mtodo de la Seccin y Pendiente

- MTODO DE LA PRECIPITACION La mayor parte de las frmulas racionales estn basadas en la precipitacin segn la frmula siguiente:

Donde: Q F C Gasto de la alcantarilla en m3/seg. Una constante. Coeficiente de escurrimiento que depende de la naturaleza del terreno. rea de las Hectreas tributarias. Pendiente del terreno en metros por Kilmetro. La precipitacin en centmetros por hora correspondiente a la tormenta ms intensa durante un intervalo de tiempo.

A S I

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Entre las frmulas ms conocidas tenemos a las siguientes:

Burkli-Ziegler

Mac Math

De la misma manera, posteriormente, se deber calcular el rea hidrulica con la formula de continuidad. A = Q/V Donde: A = rea Hidrulica Q = Caudal de llegada a la alcantarilla V = Velocidad del curso de agua proyectada - MTODO DE SECCIN y PENDIENTE El mtodo de seccin y pendiente consiste en la determinacin del gasto por medio de secciones hidrulicas definidas y de la pendiente del ro o arroyo. Este mtodo se usa generalmente en el estudio de los arroyos o talwegs perfectamente definidos. Para clculo del caudal de nuestras alcantarillas se efectuar por los siguientes mtodos:

o o

Clculo del caudal de escurrimiento: Frmula de Math -Mac. Clculo del caudal de aporte de cunetas: Frmula de Burkli -Ziegler

B.2.1.4 PROCESO DE CLCULO - CLCULO DEL CAUDAL MXIMO DE DISEO. Que viene a ser la suma del caudal mximo de escurrimiento calculado con la frmula de Mac-Math y el caudal de aporte de las cunetas por Burkli-Ziegler--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pg 49

Mejoramiento y Ampliacin de la Carre

1. chahuares - memoria descriptiva y especificaciones

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