diseÑo geomÉtrico de carreteras
DESCRIPTION
ING. CIVILTRANSCRIPT
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 1
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
01Caminos I
Objetivos especficos de la instruccin, despus de
finalizar esta leccin, el alumno ser capaz de:
Desarrollar una comprensin sobre ingeniera
transportes.
Entender las ventajas del transporte por carretera
frente a otros modos de transporte.
Desarrollar una comprensin sobre el proceso de
desarrollo de las carreteras
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 2
Definido por el MINISTERIO DE TRANSPORTES Y
COMUNICACIONES (MTC): encargado de velar por la buena
aplicacin de los principios tecnolgicos y cientficos para la
planificacin, diseo funcional, operacin y gestin de instalaciones
para cualquier medio de transporte con el fin de prever de forma
segura, rpido, cmodo, prctico, econmico y ambientalmente
compatible con el movimiento de personas y mercancas.
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
la importancia del transporte en el desarrollo del pas
es multidimensional. la situacin econmica de un pas
depende de qu tan desarrollado este sus diferentes
modos de transporte.
todos los seres humanos interactan con la distancia y
el tiempo para la comida, vivienda, trabajo, negocios,
recreacin y seguridad. Todas las materias primas,
productos, maquinaria agrcola e industriales, necesitan
ser transportados de un lugar a otro.
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 3
Planificacin
Diseo preliminar
Diseo detallado
Construccin
Operaciones
Planificacin
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
Modos de transporte
Ferrocarriles
Superficie
Subterrnea
Elevada
el transporte por carretera
el transporte areo
transporte de agua
Telefricos
tuberas
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 4
Transporte terrestre
Transporte en Carreteras
Carga: Ideal para servicio puerta a
puerta.
Personas: Viajes cortos y pocos
pasajeros por unidad.
Transporte frreo
Carga: Ideal para el transporte de
mercancas de mucho peso y
volumen, de poco precio, en
grandes distancias.
Personas: Viajes relativamente
largos. Transporte masivo.
Transporte Areo
Carga: Ideal para el transporte de
productos de poco peso y
volumen, de alto valor unitario,
perecederos o delicados, en
largas distancias.
Al rededor del 35% de la carga del
mundo (en valor) se mueve en avin.
Personas: Viajes largos y con alta
cantidad de pasajeros. Viajes con
alto costo de tiempo de viaje.
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 5
Transporte Acuatico
Transporte Fluvial
Ideal para transportar mercancas
de mucho peso y volumen, de bajo
valor unitario.
Transporte Martimo
Ideal para el transporte en masa
de productos de mucho peso y
volumen en grandes distancias.
Ms del 90% del comercio
mundial (en volumen) se realiza
mediante transporte martimo.
Caractersticas del transporte por carretera
Entre todos los modos de transporte, el transportepor carreteras es el ms cercano a la gente.
baja inversin de capital.
Servicio flexible.
Ms libertad a los usuarios durante el viaje.
Capacidad para adaptarse a diferentes tipos devehculos.
Servicio rpido y econmico en particular para losviajes de corta distancia.
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 6
mbito de la ingeniera de carreteras
Ingeniera de carreteras abarca los siguienteselementos generales.
La planificacin y la ubicacin.
Seleccin alineamiento y diseo geomtrico.
Diseo de pavimentos.
Materiales, construccin y mantenimiento.
Control de operaciones de trfico.
Economa, finanzas y administracin.
Impactos ambientales y sociales.
Debe ser lo ms directa posible
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 7
Bajas y cortas pendientes
Debe ser segura para todos los usuarios
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 8
Minimizar daos en el medio ambiente
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
Menor costo econmico.
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 9
El diseo geomtrico de
carreteras, se ocupa de las
dimensiones y la disposicin
de las caractersticas visibles
de la carretera.
Components of Highway Design
Plan View
Profile View
Horizontal Alignment
Vertical Alignment
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 10
Alineamiento Horizontal
Tangents
Curves
Tangentes & Curvas
Tangente
Curva
Tangente con Curva
Tangente con Espiral yCurva
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 11
Secciones Transversales
Construccin
de carreteras
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 12
ABRA
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 13
Movimiento de Tierras
Explotacin de Canteras
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 14
ANTES AHORA
Construccin de Tneles
510 m
Longitud de Proyecto
EMPALME
ORIGINAL
TRAZO DE TUNEL
EN EL PROYECTO
ZONA DE FALLA
EN EL INGRESO
ZONA INESTABLE
EN LA SALIDA
Construccin de Tneles
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 15
Construccin de Tneles
Construccin de Tneles
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 16
Obras de Drenaje
Muros de contencin
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 17
Puentes
Produccin de Agregados y Mezclas
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 18
Corte RIESGOSO.
BLOQUEO de la carretera en la etapa de construccin.
PROYECTO
EJE SEGN
PROYECTO
TERRENO NATURAL
Ej
e
EJE SEGN PROYECTO
TRABAJO DEALTO RIESGO
Evaluacin tcnica de alternativas
EJE SEGN PROYECTO
EJE SEGN
PROYECTOEj
e
EJE EN
ESTUDIO
ADECUACIN del Eje para aprovechar al mximo la plataforma existente.
Construccin de MURO DE CONTENCIN para completar ancho de la
planta.
Trabajos de MENOR RIESGO.
NO se interrumpe el acceso.
EJE EN
ESTUDIO
Evaluacin tcnica de alternativas
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 19
TOTAL SEGN CONTRATO TENDENCIA DEL DEDUCTIVO
Metros Porcentaje Metros Porcentaje
3,500 m 100% 1,300 m 37%
PLATAFORMA
SEGN PROYECTO
EJ
E
MURO DE
CONCRETO
PLATAFORMA
EXISTENTE
ENSANCHE DE PLATAFORMA CON SOLUCIN
DE MURO DE CONTENCIN DE ACUERDO AL
PROYECTO
Ej
eTRABAJO DEALTO RIESGO
Evaluacin tcnica de alternativas
PROPUESTA DE DESPLAZAMIENTO
ADECUANDO AL EJE CON UN MAYOR
CORTE
ENSANCHE DE PLATAFORMA CON SOLUCIN DE
MURO DE CONTENCIN DE ACUERDO AL
PROYECTO
TOTAL SEGN CONTRATO TENDENCIA DEL DEDUCTIVO
Metros Porcentaje Metros Porcentaje
3,500 m 100% 1,300 m 37%
PLATAFORMA
SEGN PROYECTO
EJ
E
MURO DE
CONCRETO
TRABAJO DEALTO RIESGO
NUEVO
EJE
PLATAFOR
MA
EN ESTUDIO
Ej
e
Evaluacin tcnica de alternativas
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 20
Las variantes de trazo son
frecuentes en la construccin
de una carretera, por tanto
es importante conocer su
aplicacin e influencia en la
variacin del trazo
geomtrico, tiempo de
ejecucin y costo de obra.
TRAZO DEL
PROYECTO
VARIANTE
EN ESTUDIO
VIVIENDAS
AFECTADAS
Evaluacin tcnica de alternativas
LOCALIDAD 01
KM
0+
00
0
KM
34
+0
00
Km
. 2
3IN
ICIO
PA
RQ
UE
HU
AS
CA
R
N
Km
. 2
33
,8
Km
. 2
2
Km
. 3
0,7
Km
. 3
,1
Km
. 5
,5
Km
. 9
,5
Sh
illa
Km
. 1
6,2
Km
. 1
8,9
Km
. 1
9
Km
. 2
0,7
Km
. 1
9,8
Km. 243,2
PLANTA
INDUSTRIAL
Km
. 1
7
Km. 17,5
Km
. 7
,5
Carp
a
Km
. 1
6
Nu
ev
o P
ro
greso
Km
. 1
9,5
Ch
acap
am
pa
Km
. 2
2,5
Km
. 2
4K
m.
24
,5
Km
. 2
5
Botaderos
del Proyecto
A utilizar
= 9
= 4
Cantera para
Rellenos
Centro Poblado
Principal
Botadero
(DME)Planta
ChancadoraCampamento Planta
Asfalto
Cantera de
AgregadosTaller
Mecnico
Pontn 14
Muro
Anclado
Enrocado
3
1
34 Km.
Plan Logstico
Km
. 3
4
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 21
Diagrama Tiempo CaminoProgresivas
0+000
9+000
15+000
23+000
34+000
2012
D 24 24 D
2012
N 23 23 N
O 22 22 O
S 21 21 S
A 20 20 A
J 19 19 J
J 18 18 J
M 17 17 M
A 16 16 A
M 15 15 M
F 14 14 F
E 13 13 E
2011
D 12 12 D
2011
N 11 11 N
O 10 10 O
S 9 9 S
A 8 8 A
J 7 7 J
J 6 6 J
M 5 5 M
A 4 4 A
M 3 3 M
F 2 2 F
E 1 1 E
AO
MES
MES
0+000
9+000
15+000
23+000
34+000
MES
MES
AO
9 Km. 6 Km. 8 Km. 11 Km.
9 Km. 6 Km. 8 Km. 11 Km.
Obras
de Arte Planta
Chancadora
Movimiento
de Tierras Planta
Asfalto
PontnTerraplenesPavimento
Asfltico Cantera Lluvias
Sealizacin y
Seguridad Vial Muro
Anclado
SubBase y Base DME
KM
34
+0
00
KM
60
+0
00
Km
. 3
4,1
Km
. 4
9,4
Km
. 49+
900
Pu
nta
O
lm
pic
a
Km
. 5
0,4
PLANTA
INDUSTRIAL
Longitud 510Km.
Km. 65,1
Cantera para
Rellenos
Centro Poblado
Principal
Botadero
(DME)Planta
ChancadoraCampamento Planta
Asfalto
Cantera de
AgregadosTaller
Mecnico
Tnel
Punta Olmpica
26 Km.
PLANTA
INDUSTRIAL
Plan Logstico
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 22
Plan Logstico
SUMILLA DE LA ASIGNATURA
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 23
SUMILLA DE LA ASIGNATURA
La asignatura brinda al estudiante el conocimiento de los aspectos
bsicos del diseo geomtrico de obras viales, haciendo nfasis
en las carreteras.
En el curso se desarrollan los aspectos tericos y prcticos
relativos al diseo geomtrico de curvas horizontales, curvas
verticales, transiciones, peralte, sobre ancho y clculo de
volmenes de movimiento de tierras, entre otros.
Todos estos contenidos dentro de la normatividad vigente del
Manual de Diseo Geomtrico DG 2013.
En esta etapa se determina su
configuracin tridimensional, es
decir, la ubicacin y la forma
geomtrica definida para los
elementos de la carretera; de
manera que sta sea funcional,
segura, cmoda, esttica,
econmica y compatible con el
medio ambiente.
DISEO GEOMTRICO DE VAS
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 24
1. Definicin y conceptos generales de las vas terrestres en el Per,
resea histrica de los caminos. Software de aplicacin para
diseo.
2. Normas de Diseo geomtrico DG-2013, categorizacin de la va y
conteo de trfico.
3. Criterios y Controles bsicos de diseo: El vehculo, la velocidad,
instalaciones complementarias, Normas de pesos y medidas.
4. Trazados de lneas gradiente 1 parte: Reconocimiento de la ruta,
Aspectos fsicos del territorio, alternativas de rutas y factores de
evaluacin de la ruta.
5. Diseo de Curvas Horizontales, Determinacin del radio mnimo,
problema de deslizamiento y de vuelco.
6. Diseo de Curvas Horizontales, elementos de la curva. Curvas
simples y Compuestas.
7. Diseo de Curvas horizontales de transicin Clotoide
8. Calculo de la transicin del peralte y elaboracin de la planilla se
nivelacin
9. Diseo del alineamiento vertical, generalidades, consideraciones
de diseo, tipos de curva, por forma y clculo.
10. Principios de Visibilidad en vas. Distancia de parada y sobrepaso
11. Diseo de curvas verticales aplicacin de distancia de visibilidad
en las curvas verticales, clculo de curvas verticales cncavas y
convexas.
12. Diseo espacial de la va: Coordinacin del alineamiento
horizontal y vertical.
13. Seccin transversal: Ancho de la va, bombeo, bermas, calzada
plazoletas, zona de estacionamiento, cunetas. Nivelacin
14. Calculo de volumen de Movimiento de tierras; determinacin de
reas de corte y relleno, Calculo volmenes mtodo prismoide,
elaboracin de planilla de metrados, introduccin a la
compensacin de volmenes a travs del diagrama de masa.
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 25
ESTUDIO
ECONOMICOS
ESTUDIO
TRAFIICO
TOPOGRAFIA
CLASIFICACIONTRAZO DE LA LINEA
GRADIENTE
CONSIDERACIONES
DE DISEO
VELOCIDAD
DISTANCIAS
RADIOS
SOBREANCHOS
PERALTE
TRAZADO EN
PLANTA
PERFIL
LONGITUDINALSECCION TIPICA
CALCULO DE
VOLUMEN DE
MOVIMIENTO DE
TIERRAS
COMPENSACION DE
VOLUMENES
CURVA MASA
RED DE APRENDIZAJE
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 26
Introduccin al diseo geomtrico de carreteras
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 27
1. Designacin de un sector de la carta nacional, puntos
de unin, Trazo de la lnea gradiente.
2. Evaluacin de rutas (bruce y pesos)
3. Diseo del alineamiento horizontal, cuadro de
elementos de curva. Curvas horizontales y espirales.
4. Calculo de la planilla de nivelacin, diagrama de
peraltes de mnimo 5 curvas
5. Verificacin de visibilidad, distancia de parada y
sobrepaso.
6. Diseo del alineamiento vertical.
7. Diseo de las secciones transversales.
8. Determinacin de volmenes movimiento de tierras.
9. Presentacin de planos y planillas.
10. Grafica de curva masa.
11. Presentacin del informe final.
ETAPAS REF HERRAM.
Norm
a de diseo
geom
trico D
G 2013
Program
as de com
puto
especializado
DESARROLLO DE TRABAJO ESCALONADO
USO DE HERRAMIENTAS INFORMATICAS
En la actualidad, el diseo de carreteras esta estrechamente ligado al uso de
software especializado. Los software son herramientas muy importantes, ya
que nos ayudan en el calculo y la visualizacin de los elementos de la va,
permitiendo que el ingeniero se concentre mas en los criterios que en los
clculos, ya que estos sern efectuados automticamente por el software.
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 28
El software AIDCNS-PLUS, trabaja en el ambiente CAD y se aplica a trabajos de
Topografa, Diseo de Carreteras u obras similares, es reconocido en pases de Amrica
Latina.
AIDC tiene 12 aos de vigencia y es adquirido por Ingenieros, Arquitectos, Tcnicos en
Construccin, Empresas Constructoras y Consultoras, Universidades e Instituciones
educativas, quienes utilizan como herramienta de diseo.
AIDCNS-PLUS
AutoCAD Civil 3D ayuda a los ingenieros civiles a
optimizar el rendimiento del proyecto con anlisis
geoespacial para determinar el mejor
emplazamiento, anlisis de aguas pluviales para
realizar diseos ms sostenibles, clculo dinmico
de cantidades y movimientos de tierras zonas de
extraccin y en el alineamiento de carreteras, a fin
de aprovechar mejor los materiales, y
visualizaciones 3D para conocer bien el impacto
sobre el medio ambiente.
Es un programa mas complejo que el AIDC pero
contiene muchas mas opciones de diseo y
adems es de fcil acceso.
AutoCAD Civil 3D
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 29
MANUAL DE DISEO GEOMETRICO DE CARRETERAS DG 2013 - Ministerio de
Transporte y comunicaciones. Direccin de Infraestructura Vial.
Diseo Geomtrico de Carreteras. Ecoe., ediciones: Crdenas Grisales, James..
Bogot. 2002. Cdigo topogrfico de la Biblioteca de la Universidad: 625.7 C266 di.
Diseo moderno de Carreteras: Jos Cspedes Abanto.
Diseo geomtrico de Vias: Fideligno Hernndez Casallas. Primera edicin 2005,
Universidad la Gran Colombia, tercer mundo editores TM S.A.
BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA Crespo Villalaz, Carlos. 2005. Vas de Comunicacin, caminos, ferrocarriles,
aeropuertos, puentes y puertos.
Escario Nuez, J. Caminos. Tomo I. 5ta Edicin. Madrid Espaa.
Garciente, J. Estudio y Proyectos de Carreteras. Caracas Venezuela.
Guerra Bustamante, Cesar.. Carreteras, ferrocarriles, canales.
Highway Engineering Wright And Paquette. 1993. Editorial Limusa. Mxico.
Oliver y Roman, B. La Curva de Transicin.
Valle Rodas, R. 1970. Carreteras, Calles y Autopistas. Ed. Atenero. Buenos Aires
Argentina
BIBLIOGRAFA BSICA
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 30
Diseo Geomtrico de
Carreteras. Ecoe., ediciones:
Crdenas Grisales, James..
Bogot. 2002. Cdigo
topogrfico de la Biblioteca de
la Universidad: 625.7 C266 di.
-
CURSO: CAMINOS I
ING. AUGUSTO GARCIA 31