cap iii estudio de trafico
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DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
ESTUDIO DE TRÁFICO
3. ESTUDIO DE TRÁFICO
3.1.Aspectos Generales
Los estudios sobre volúmenes de tránsito son realizados con el
propósito de obtener información relacionada con el movimiento de
vehículos en una sección o punto específico dentro de un sistema vial en
estudio; estos son expresados con respecto al tiempo expresado mediante:
Donde:
Q = Vehículos que pasan por unidad de tiempo (vehículos/periodo)
N = Número total de vehículos que pasan (vehículos)
T = Periodo determinado (unidades de tiempo)
Los volúmenes de tránsito absolutos o totales, son el número total
de vehículos que pasan durante el lapso de tiempo determinado
pudiendo ser:
Tránsito anual (TA), cuando T = 1 año.
Tránsito mensual (TM), cuando T = 1 mes.
Tránsito semanal (TS), cuando T = 1 semana.
Tránsito diario (TD), cuando T = 1 día.
Tránsito horario (TH), cuando T = 1 hora.
Juan Carlos Almonte Burgos 34 Edgar Luis Arapa Luque
T
N Q
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Tasa de flujo (q): es el número total de vehículos que pasan durante un
periodo inferior a una hora. T < 1 hora.
Los volúmenes de tránsito promedios diarios (TPD), definida como el
número total de vehículos que pasan durante un periodo dado (en días
completos) igual o menor a un año y mayor que un día, dividido entre el
número de días del periodo.
De acuerdo al número de días de este periodo, se presentan los
siguientes volúmenes de tránsito promedios diarios, dados en vehículos por
días:
Tránsito promedio diario anual (TPDA): TPDA = TA / 365
Tránsito promedio diario mensual (TPDM): TPDM = TM / 30
Tránsito promedio diario semanal (TPDS): TPDS = TS / 7
De los indicadores de volúmenes de tránsito descritos, el Tránsito Diario
Promedio Anual (TDPA) es el indicador más importante que se debe
conocer para efectuar el proyecto de diseño de pavimentos.
Para determinar el TDPA de una vialidad en operación, es necesario
disponer de un número total de vehículos que pasan durante todo el año por
un punto de referencia establecido, el que se realiza mediante una
operación de conteo en forma directa del tránsito denominada “aforo
vehicular”.
El aforo para determinar el TDPA puede llevarse durante todo el año que
sería lo más recomendable; por lo general en nuestro medio esta
información anual es difícil de obtener por el número de estaciones de aforo
necesarias y tiempo que finalmente representa costos adicionales. En
carreteras es posible obtener esta información de las casetas de cobro
(peajes) o a través de contadores automáticos en caso existieran, cuya
Juan Carlos Almonte Burgos 35 Edgar Luis Arapa Luque
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información es más consistente y permitirá un mejor análisis debido a que
se tendría información de varios años consecutivos tanto del número y el
incremento vehicular dado.
El TDPA es también posible estimar a partir de aforos vehiculares en
determinadas temporadas, ya sea en periodos horarios, diarios, semanales
o mensuales y luego proyectarlo a un año mediante técnicas estadísticas.
Cuando se requiere determinar el TDPA de vías qua se habrá de
construir, debemos considerar el transito inducido y el tránsito generado. El
tránsito inducido es aquel que en la actualidad utiliza otras vías alternas,
pero que usará el nuevo para llegar o acortar distancias de destino, es
decir, el tránsito que ahora hace un rodeo, pero que al abrirse utilizará la
nueva vía por ser mas directo, darle mayores facilidades para llegar al sitio
deseado o simplemente por ofrecer mayor cobertura en el servicio de
transporte urbano. Cabe señalar que para determinar el tránsito inducido
con bastante aproximación, se realizan estudios de origen y destino en los
caminos que operan en la actualidad, donde se hacen entrevistas tanto a
los conductores como a los pasajeros.
3.1.1. Características de los Volúmenes de Transito
Los volúmenes de tránsito siempre deben ser considerados como
dinámicos, por lo que solamente son precisos para el periodo de
duración de los aforos. Sin embargo, debido a que sus variaciones son
generalmente rítmicas y repetitivas, es importante tener un conocimiento
de sus características, para así programar aforos, relacionar volúmenes
en un tiempo y lugar con volúmenes de otro tiempo y lugar, y prever con
la debida anticipación la actuación de las fuerzas dedicadas al control
del tránsito y labor preventiva, así como las de conservación.
Juan Carlos Almonte Burgos 36 Edgar Luis Arapa Luque
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Por lo tanto, es fundamental, en la planeación y operación de la
circulación vehicular, conocer las variaciones periódicas de los
volúmenes de tránsito dentro de las horas de máxima demanda, en las
horas del día, en los días de la semana y en los meses del año.
DISTRIBUCIÓN Y COMPOSICIÓN DEL VOLUMEN DE
TRÁNSITO
La distribución de los volúmenes de tránsito por carriles debe ser
considerada, tanto en el proyecto como en la operación de vías.
Tratándose de tres o más carriles de operación en un sentido, el flujo se
semeja a una corriente hidráulica. Así, al medir los volúmenes de
tránsito por carril, en zona urbana, la mayor velocidad y capacidad,
generalmente se logran en el carril del medio; las fricciones laterales,
como paradas de autobuses y taxis y las vueltas izquierdas y derechas
causan un flujo más lento en los carriles extremos, llevando el menor
volumen el carril cercano a la acera.
Igualmente, en los estudios de volúmenes de tránsito muchas
veces es útil conocer la composición y variación de los distintos tipos de
vehículos. La composición vehicular se mide en términos de porcentajes
sobre el volumen total. Por ejemplo, porcentaje de automóviles, de
autobuses y de camiones. En los países más adelantados, con un mayor
grado de motorización, los porcentajes de autobuses y camiones en los
volúmenes de tránsito son bajos. En cambio, en países con menor grado
de desarrollo, el porcentaje de estos vehículos grandes y lentos es
mayor.
VARIACIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO DIARIA Y HORARIA.
En zonas urbanas, la variación de los volúmenes de tránsito
dentro de un día particular o una hora determinada, para una calle o
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intersección específica, puede llegar a ser repetitiva y consistente
durante varios días de la semana. Sin embargo, puede ser bastante
diferente de un tipo de calle o de una intersección a otra, para el mismo
periodo además de la variación entre días feriados y festivos, los fines
de semana o en horas de la mañana y tarde.
3.1.2. Volúmenes de Transito Futuro
El pronóstico del volumen de tránsito futuro, por ejemplo el TPDA
del año de proyecto, en el mejoramiento de una carretera existente o en
la construcción de una nueva carretera, deberá basarse no solamente
en los volúmenes normales actuales, sino también en los incrementos
del tránsito que se espera utilicen la nueva carretera.
Los volúmenes de tránsito futuro (TF), para efectos de proyecto
se derivan a partir del tránsito actual (TA) y del incremento del tránsito
(IT), esperado al final del periodo de diseño seleccionado. De acuerdo
a esto, se puede plantear la siguiente expresión:
TF=TA +IT
EL TRÁNSITO ACTUAL (TA)
Es el volumen de tránsito que usará la carretera mejorada o la
nueva carretera en el momento de quedar completamente en servicio.
En el mejoramiento de una carretera existente, el tránsito actual se
compone del tránsito existente (TE), antes de la mejora, más el tránsito
atraído (TAt).
Juan Carlos Almonte Burgos 38 Edgar Luis Arapa Luque
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El tránsito actual (TA), se puede establecer a partir de aforos
vehiculares sobre las vialidades de la zona de estudio, estudios de
origen y destino, o utilizando parámetros socioeconómicos que se
identifiquen plenamente con la economía de la zona. De esta manera,
el tránsito actual TA, se expresa como:
TA= TE+TAt
Para la estimación del tránsito atraído (TAt), se debe tener un
conocimiento completo de las condiciones locales, de los orígenes y
destinos vehiculares y del grado de atracción de todas las vialidades
comprendidas. A su vez, la cantidad de tránsito atraído depende de la
capacidad y de los volúmenes de las carreteras existentes, así por
ejemplo, si están saturadas o congestionadas, la atracción será mucho
más grande.
Los usuarios, componentes del tránsito atraído a una nueva
carretera, no cambian ni su origen, ni su destino, ni su modo de viaje,
pero la eligen motivados por una mejora en los tiempos de recorrido,
en la distancia, en las características geométricas, en la comodidad y
en la seguridad. Como no se cambia su modo de viaje, a este volumen
de tránsito también se le denomina tránsito desviado.
INCREMENTO DEL TRÁNSITO (IT)
Es el volumen de tránsito que se espera use la nueva carretera en
el año futuro seleccionado como periodo de diseño. Este incremento
se compone del crecimiento normal del tránsito (CNT), del tránsito
generado (TG), y del tránsito desarrollado (TD).
Juan Carlos Almonte Burgos 39 Edgar Luis Arapa Luque
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Por lo tanto, el incremento del tránsito (IT), se expresa así:
El crecimiento normal del tránsito (CNT), es el incremento del
volumen de tránsito debido al aumento normal en el uso de los
vehículos. El deseo de las personas por movilizarse, la flexibilidad
ofrecida por el vehículo y la producción industrial e importación de
vehículos usados cada día (en nuestro caso), hacen que esta
componente del tránsito siga aumentando.
El tránsito generado (TG), consta de aquellos viajes vehiculares,
distintos a los del transporte público, que no se realizarían si no se
construye la nueva carretera. El tránsito generado se compone de tres
categorías: el tránsito inducido, o nuevos viajes no realizados
previamente por ningún modo de transporte; el tránsito convertido, o
nuevos viajes que previamente se hacían masivamente en taxi,
autobús, tren, avión o barco, y que por razón de la nueva carretera se
harían en vehículos particulares; y el tránsito trasladado, consistente
en viajes previamente hechos a destinos completamente diferentes,
atribuibles a la atracción de la nueva carretera y no al cambio en el uso
del suelo.
El tránsito desarrollado (TD), es el incremento del volumen de
tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. A
diferencia del tránsito generado, el tránsito desarrollado continúa
actuando por muchos años después que la nueva carretera ha sido
puesta al servicio. El incremento del tránsito debido al desarrollo
Juan Carlos Almonte Burgos 40 Edgar Luis Arapa Luque
TDTGCNTIT
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normal del suelo adyacente forma parte del crecimiento normal del
tránsito, por lo tanto, éste no se considera como una parte del tránsito
desarrollado.
TRÁNSITO FUTURO
Finalmente los volúmenes de tránsito futuro como se vio
anteriormente esta determinado por:
TF = TA + IT
TA = TE + TAt
IT = CNT + TG + TD
Reemplazando cada uno de los componentes del Tránsito Actual
e Incremento de Tránsito se tiene finalmente:
Juan Carlos Almonte Burgos 41 Edgar Luis Arapa Luque
)()( TDTGCNTTAtTEITTATF
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Figura III-01 Componentes del volumen de transito futuro.
FACTOR DE PROYECCIÓN (FP)
El factor de proyección de tránsito (FP), hace relación directa del
tránsito Futuro (TF) y el Tránsito Actual (TA).
El factor de proyección (FP), deberá especificarse para cada año
futuro. El valor utilizado en el pronóstico del tránsito futuro para nuevas
Juan Carlos Almonte Burgos 42 Edgar Luis Arapa Luque
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vialidades, sobre la base de un periodo de proyecto de 20 años, está
en el intervalo de 1.5 a 2.5. Conocido el factor de proyección, el
tránsito futuro (TF) se calcula mediante la siguiente expresión:
Este factor de proyección una vez determinados pueden aplicarse
a otros proyectos con características similares de estudio.
3.2.Análisis de Trafico
En el presente trabajo se tomo en cuenta el aforo vehicular, datos
que fue proporcionado para la realización del presente trabajo.
3.2.1. Aforo de Volumen Vehicular
En el cuadro III-01 y el cuadro III-02 Muestra el registro del aforo
vehicular las 24 horas del día dividido en dos turnos por lo que
mostramos los resúmenes a continuación. El conteo se realizo en ambos
sentidos del miércoles primero de agosto al martes siete de agosto en el
mismo punto de aforamiento vehicular.
Nos ubicamos en el Km 00+100 para realizar dicho conteo
vehicular en donde se observo la variedad de vehículos que transitan
por la vía en Prueba.
En el cuadro III-03 y III-04 se muestra el resumen aforamiento
vehicular de toda la semana tomada en el punto antes mencionada
también se observa la variedad de vehículos que transitan por esta vía.
Juan Carlos Almonte Burgos 43 Edgar Luis Arapa Luque
)(TAFPTF
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Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasJueves 2 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Cuadro III - 01
Juan Carlos Almonte Burgos 44 Edgar Luis Arapa Luque
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMiercoles 1 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus
Omnibus
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasDomingo 5 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasLunes 6 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMartes 7 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasSabado 4 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
M inibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasJueves 2 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMiercoles 1 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Cuadro III - 02
Juan Carlos Almonte Burgos 45 Edgar Luis Arapa Luque
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasViernes 3 de agosto
0100200
300400500600
700800900
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasViernes 3 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
M inibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasSabado 4 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasDomingo 5 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasLunes 6 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMartes7 de agosto
0
100
200
300
400
500
600
Total
Vehiculos
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Cuadro III - 03
Juan Carlos Almonte Burgos 46 Edgar Luis Arapa Luque
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Cuadro III - 04
Juan Carlos Almonte Burgos 47 Edgar Luis Arapa Luque
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En la siguiente grafica podemos observar cual es la diferencia de
aforamiento vehicular del primero de agosto hasta el 7 de agosto para el carril
Derecho:
Resumen Aforo Vehicular del 1 al 7 de AgostoCarril Derecho
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1
Tipos de Vehiculos
N°
de
Veh
icu
los
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
Juan Carlos Almonte Burgos 48 Edgar Luis Arapa Luque
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
En la siguiente grafica podemos observar cual es la diferencia de
aforamiento vehicular del primero de agosto hasta el 7 de agosto para el carril
Izquierdo:
Resumen Aforo Vehicular del 1 al 7 de AgostoCarril Izquierdo
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1
Tipos de Vehiculos
N°
de
Veh
icu
los
Autos
Cmtas.
Combis (Rural)
Combis
Minibus B2
Omnibus B2
Camion C2
Omnibus B3
Camion C3
Semi Trailer T2S2
Semi Trailer T2S3
Semi Trailer T3S3
En el cuadro III-05 se muestra el resumen de vías que transitan en ambos
sentidos :
DIACarril Der.
Carril Izq. TOTAL
Miercoles 2482 1599 4081Jueves 2189 2028 4217Viernes 2477 2597 5074Sábado 2612 2639 5251
Domingo 2289 2109 4398Lunes 2201 2187 4388Martes 2007 1744 3751TOTAL 16257 14903 31160
IMD 2322 2129 4451Cuadro III – 05
Juan Carlos Almonte Burgos 49 Edgar Luis Arapa Luque
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Resumen de Vehiculos que transitan por la via en ambos sentidos
0500
10001500200025003000
Mie
rcol
es
Juev
es
Viern
es
Sábad
o
Domin
go
Lune
s
Mar
tes
Dias de la Semana
N°
de
Veh
icu
los
Carril Der.
Carril Izq.
3.3. Índice Medio Diario Anual (TPDA)
Representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios para todos
los días del año, previsible o existente en una sección dada de la vía. Su
conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la vía en la
sección considerada.
La determinación del TPDA se hace a partir del TPDS, utilizando los
aforos vehiculares diarios durante una semana transformándolos mediante
la ciencia de la estadística.
3.3.1. Calculo del TPDS
La determinación del TPDS se calcula utilizando los aforos
vehiculares diarios durante el periodo de una semana. Está dado por:
Donde:
Juan Carlos Almonte Burgos 50 Edgar Luis Arapa Luque
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Vol. Tránsito Diario Dom. a Sáb. = Promedios aforados durante la
semana.
En el caso del presente Investigación en nuestra zona de
Prueba se ha realizado el conteo vehicular una semana,
entonces:
El transito promedio semanal será de 2322 vehículos mixtos/día
3.3.2. Calculo del TPDA
La determinación del TPDA o Media Poblacional, se estima en
base al TPDS o Media Muestral. Está dado por:
Donde:
A = Máxima diferencia entre el TPDA y el TPDS
El valor de A, sumado o restado del TPDS (Media Muestral),
define el intervalo de confianza dentro del cual se encuentra el TPDA
(Media Poblacional), Para un determinado nivel de confianza, el valor de
“A” es el siguiente:
A=KE
Juan Carlos Almonte Burgos 51 Edgar Luis Arapa Luque
ATPDSTPDA
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Donde:
K = Número de desviaciones estándar correspondiente al nivel de
confiabilidad deseado.
E = Error estándar de la media.
Estadísticamente se ha demostrado que las medias de diferentes
muestras, tomadas de la misma población, se distribuyen normalmente
alrededor de la media poblacional con una desviación estándar
equivalente al error estándar.
Por lo tanto:
E = ’
Donde:
’ = Estimador de la desviación estándar poblacional (s)
Estimación de la desviación estándar poblacional (s)
Donde:
S= Desviación estándar de la distribución de los volúmenes de tránsito
diario o desviación estándar muestral.
n = Tamaño de la muestra en número de días del aforo
Juan Carlos Almonte Burgos 52 Edgar Luis Arapa Luque
)1()(
'NnN
n
s
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N = Tamaño de la población en número días del año.
La desviación estándar muestra S, se calcula como:
Donde:
TDi = Volumen de tránsito del día i. = Xi
Reemplazando sus equivalencias se tiene:
TPDA = TPDS ± A
TPDA = TPDS ± KE
En la distribución normal, para niveles de confiabilidad del 90% y
95% los valores de la constante K son 1.64 y 1.96 respectivamente.
Desviación Estándar Muestral (S)
Hallamos la desviación Estándar Muestral S Para el carril mas
transitado):
Juan Carlos Almonte Burgos 53 Edgar Luis Arapa Luque
1
)(1
2
n
TPDSTDS
n
ii
)'( KTPDSTPDA
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Desviación Estándar Poblacional Estimada
=79
= 79 Vehículos Mixtos/día
Intervalos del TPDA: Asumimos una Confiabilidad del 95% K= 1.96
Juan Carlos Almonte Burgos 54 Edgar Luis Arapa Luque
N° Fecha DiaTotal Diario TPDS
1 01-Ago Miercoles 2482 2322 254632 02-Ago Jueves 2189 2322 178033 03-Ago Viernes 2477 2322 23892
4 04-Ago Sábado 2612 2322 838525 05-Ago Domingo 2289 2322 11176 06-Ago Lunes 2201 2322 147457 07-Ago Martes 2007 2322 99495
TOTAL 266368
n= 7N= 365
S= 211
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
TPDA = TPDS K
TPDA = 2322 1.96 79TPDA = 2322 155
2168 Vehículos mixtos/día TPDA 2477 Vehículos mixtos/día
Por lo tanto asumiremos, el caso mas critico de 2477 vehículos mixtos/día.
3.3.3. Tasa Anual de Crecimiento de Transito
a. Análisis de Transito Vehicular
En las carreteras de 2 carriles, como es el caso del tramo en
estudio, el carril de diseño puede ser cualquiera de los dos, como no
se tenía datos exactos de transitabilidad por carriles, se usó la tabla
siguiente del Instituto del Asfalto (The Asphalt Institute)
norteamericano:
Porcentaje del tránsito total de camiones en el carril de diseño
NÚMERO DE CARRILES (2
direcciones)
PORCENTAJE DE CAMIONES EN EL
CARRIL DE DISEÑO
2
4
6 ó más
50
45 (35-48)*
40 (25-48)*
Fuente: Instituto del Asfalto
Rango Probable
b. Periodo de Diseño (n)
Para el tramo carretero, el período de diseño se adoptó del
propuesto por la AASHTO a través del siguiente cuadro:
Juan Carlos Almonte Burgos 55 Edgar Luis Arapa Luque
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL
Periodo de Diseño
TIPO DE CARRETERA AÑOS
Autopistas urbanas
Carretera de alto tránsito
Carretera de bajo tránsito
30-50
20-50
15-25
Fuente: Aashto
Es preciso no confundir este período con el Período de
Análisis, ya que un pavimento puede renovar su vida útil
indefinidamente.
ntramo =20 años
c. Crecimiento de Transito
El pavimento será diseñado para que sirva a las necesidades
durante 20años, por lo tanto se predijo el crecimiento de tránsito
para poder determinar las necesidades estructurales del pavimento.
La composición del tránsito que circula por la carretera
Puno – Juliaca, carretera Binacional Perú-Bolivia fue registrada
desde el año 1,996 al 2,006 la estación seleccionada es la de
Caracoto que resumida se presenta de la siguiente manera:
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Crecimiento Anual IMD
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Años
AÑO
IMD
Para los fines previstos de una carretera importante de la Red Vial
Nacional, es práctico determinar a la estación de peaje de Caracoto
como la más representativa para los datos de tránsito.
d. Tasa de Crecimiento ( t )
Es la cantidad porcentual anual de crecimiento, que experimenta
una determinada vía, la misma que sirve para poder hallar el factor
de crecimiento.
Debido a la comparación con una carretera principal como la
carretera Panamericana, se tomó la tasa de crecimiento de la
estación de peaje de Caracoto, como muestra el siguiente cuadro:
Primero.- en el cuadro III – 06 observamos la tasa de crecimiento de acuerdo al IMD Índice Medio Diario:
AÑO IMD1996 19721997 21231998 22371999 24312000 2522
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2001 26822002 28532003 30342004 32272005 34142006 3651
Cuadro III – 06
Fuente: del Peaje Caracoto
AÑO X X2 Y Y2 XY1996 0 0 1972 3888784 01997 1 1 2123 4507129 21231998 2 4 2237 5004169 44741999 3 9 2431 5909761 72932000 4 16 2522 6360484 100882001 5 25 2682 7193124 134102002 6 36 2853 8139609 171182003 7 49 3034 9205156 212382004 8 64 3227 10413529 258162005 9 81 3414 11655396 307262006 10 100 3651 13329801 36510
TOTAL 55 385 30146 85606942 168796
Segundo.- Aplicamos un modelo Inicial:
Y = a + b x
Donde:
Reemplazamos valores:
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a = 1919
b = 164
Entonces el modelo inicial que tenemos es: Y = a + b x
Y = 1919 + 164 X
Tercero.- Aplicamos un modelo Exponencial:
Expresado de la siguiente manera:
Log Y = Log a + (Log b) x
Donde:
AÑO X X2 Y LOG Y 1996 0 0 1972 3.2949 10.8564 01997 1 1 2123 3.3269 11.0686 3.32691998 2 4 2237 3.3497 11.2203 6.69931999 3 9 2431 3.3858 11.4635 10.15742000 4 16 2522 3.4017 11.5719 13.60702001 5 25 2682 3.4285 11.7543 17.14232002 6 36 2853 3.4553 11.9391 20.73182003 7 49 3034 3.4820 12.1244 24.37412004 8 64 3227 3.5088 12.3117 28.07042005 9 81 3414 3.5333 12.4840 31.79942006 10 100 3651 3.5624 12.6908 35.6241
TOTAL 55 385 30146 37.7293 129.485 191.5327
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Cuarto .- Aplicamos las formulas correspondientes:
Quinto .- Determinamos la curva de aproximación:
La ecuación que permite calcular el coeficiente de correlación es la siguiente:
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De las opciones llegamos a la conclusión que el coheficiente de
correlación del modelo exponencial es el que mas se ajusta a los
datos que tenemos, por lo tanto tendremos que la tasa anual es:
e. Factor de Crecimiento (FC)
Este factor correctivo nos permite proyectar mediante la tasa de
crecimiento anual “t” y el período de diseño “n” el número de
vehículos que transitarán por el tramo. A continuación se presenta
el factor de crecimiento, del Instituto del Asfalto:
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FC = 37.59
3.4.FACTOR CAMIÓN
Es el numero de aplicaciones de eje simple equivalente a 18,000 Lb
aportados por un pasaje de vehiculo.
Para nuestra investigación , se realiza el calculo de Factor Camión, de
acuerdo con el “Reglamento de Peso y Dimensión Vehicular para la
Circulación en la en la Red Vial Nacional”, publicada el 12 de octubre del
2003 mediante el DECRETO SUPREMO N° 013-98-MTC, para los
siguientes casos:
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Resumen del Factor Camion
0.0202
2.2838
1.7238
3.64501
2.942562.81198
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
VehiculoLigero
C2 C3 T2S2 T3S2 T3S3
Vehiculos
Co
hef
icie
nte
FC
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3.4.1. Factor por Presión Neumática
El rendimiento de los pavimentos se encuentra influenciado
también por la presión neumática, siendo más perjudicial a medida que
ésta se incrementa.
El INSTITUTO DEL ASFALTO, contempla esta influencia,
relacionando la presión de contacto de los neumáticos y el espesor de
la carpeta asfáltica.
Sabiendo que las estaciones de peaje no consideran el peso, la
medición de la cantidad de vehículos que circulan por la vía, no es
suficiente como para comprobar que un vehículo determinado no
sobrepase los estándares de carga para las que fueron fabricadas; es
por ello que se considera el FACTOR DE AJUSTE POR PRESIÓN
NEUMÁTICA: 1.05, para todos los vehículos.
FPN = 1.05
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