estudio del trazado

5/9/2018 Estudio Del Trazado - slidepdf.com

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ESTUDIO DEL TRAZADO. El proceso de estudio del trazado deuna carretera implica una búsqueda continua, una evaluación yselección de las posibles líneas que se pueden localizar en cadauna de las fajas de terreno que han quedado como merecedorasde un estudio más detallado después de haber practicado losreconocimientos preliminares y la evaluación de las rutas.

La finalidad de este estudio es la de establecer en dichas fajas la línea o líneascorrespondientes a posibles trazados de la carretera. Para ello es necesario llevar aefecto un minucioso reconocimiento adicional sobre las rutas seleccionadas. Dosenfoques posibles para efectuar los reconocimientos de campo; el aéreo y el terrestre,utilizados por separado o conjuntamente. El método terrestre es aconsejable cuando,después de haber llevado a término los reconocimientos preliminares los posiblesalineamientos del trazado han quedado bien definidos; asimismo, cuando el ancho dela faja de derecho de vía es reducido y cuando el uso de la tierra es escaso. El métodoaéreo, en cambio, es preferible cuando durante dichos reconocimientos no ha sidoposible precisar los alineamientos del trazado; cuando el terreno es muy accidentado ycuando el uso de la tierra, es muy intenso. En última instancia, la selección del métodoa usar para el reconocimiento de campo deberá basarse en un análisis comparativo delos costos que origine cada una de las técnicas posibles y en la disponibilidad de

tiempo acorde a las exigencias de cada una de ellas. En lo que sigue, se tratasolamente el método terrestre, ya que el método aerofotográfico no es materia de estesitio Web.

RECONOCIMIENTOS TOPOGRAFICOS TERRESTRES. Los reconocimientostopográficos terrestres se realizan volviendo a recorrer cada una de las fajas definidaspor los croquis y consideradas como posibles después de haber llevado a cabo losreconocimientos preliminares. Durante este recorrido se obtiene información adicionalsobre la ruta y se establece en ella una línea o poligonal que constituye el trazado dela carretera, la cual debe seguir la dirección general de la vía entre sus extremos,adaptándose a las característ icas topográficas de la ruta escogida. Esta línea es unaprimera aproximación del eje de la futura vía y referidos a ella, se anotan los datos quese obtienen durante el reconocimiento topográfico.

POLIGONALES DE ESTUDIO. Si todavía son varias las rutas p or estudiar o si dentrode ellas hay posibilidades de varios trazados, las poligonales de estudio deberánlevantarse con rapidez y la precisión exigida no será mucha, aunque sí la exactitud yveracidad de los datos. De haberse reducido las alternativas a u na sola, se podríaproceder a estudiar en ella la línea preliminar, la cuál si es la poligonal base. Acontinuación se tratarán las poligonales de estudio para el caso de varias alternativas.La poligonal de estudio para los reconocimientos topográficos es una línea fácil dellevar. Puede levantarse de distintas maneras, según el número de zonas a estudiar, larapidez y precisión requeridas, las características topográficas del terreno y laextensión del proyecto. La poligonal de estudio debe ser tal que re coja todos losdetalles necesarios para que revele claramente cual es la mejor línea o trazado.Generalmente, los lados de estas poligonales se miden con cinta o por medio de la

taquimetría, los rumbos se determinan con brújula, las cotas con barómetro y l aspendientes con nivel de mano o clisimetro.



DISEÑO DE CARRETERAS (1ra Parte)

RECONOCIMIENTO, TRAZO Y SELECCIÓN DE RUTAS

En este post, les dare todos los pasos que me enseñaron a mi en mi curso de DiseñoVial I en mi facultad para aprender a diseñar carreteras. Primero nos dieron este planotopográfico ondulado a curvas de nivel, que poseen además una quebrada, y variaspoblaciones, la finalidad es unirlas mediante una carretera, en mi caso me tocó unir lapoblación "J" hacia "B".

Descargar plano: http://www.megaupload.com/?d=A0GGAQJ2

Antes de continuar es imprescindible tener a la mano el Manual de Diseño Geométricode Carreteras (DG-2001)-Normas peruanas, ya que es necesario tener en cuenta unavariedad de parámetros en el diseño de carreteras, como por ejemplo la topografia quepredomina, en este caso es ondulada, para asi poder saber el tipo de via que vamos adiseñar, y de acuerdo a ello saber los radios y peraltes minimos, pendientes maximas ,distancia de visibilidad de parada(Dp), distancia de visibilidad de sobrepasao (Ds) ,entre otros.

Descargar Normas DG-2001 : http://www.megaupload.com/?d=D739KWQCo también l apueden visualizar en el portal de Ministerio de Transportes y

Comunicaciones (Peru) : ManualesLink:http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manuales.htm

PARAMETROS DE DISEÑO DE CARRETERAS

� Tipo de Vía

Carretera de Tercera clase. (Según Tabla 101.01 de la norma DG 2001)Son aquellas de una calzada que soportan menos de 400 veh/día. El diseño decaminos del sistema vecinal < 200 veh/día se rigen por las Normas emitidas por el



MTC para dicho fin y que no forman parte del presente Manual.

� Datos básicos de los Vehículos de diseño:

- Tipo de Vehiculo: Ómnibus de dos ejes.- Nomenclatura: B2- Alto Total: 4.10- Ancho Total: 2.60- Largo Total: 9.10- Longitud entre ejes: 6.10- Radio Mínimo Rueda Externa Delantera : 12.80

- Radio Mínimo Rueda Interna Trasera : 8.50

� Topografía predominante: Topografía ONDULADA

Tipo de topografía:Topografía plana: 0° - 10°Topografía ondulada: 10° - 20°Topografía accidentada: 20° - a más.

De acuerdo al MANUAL DE DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETER AS:

� Velocidad directriz: 40 Km. /h (de acuerdo al tipo de vía y topografía).

� Radios Mínimos y Peraltes Máximos para diseño de carreteras:



� Radio Mínimo Normales:

- Radio Mínimo: 50 m.

� Radio Mínimo Excepcionales:

- Radio Mínimo: 50.4 m.

� Peralte: 8 %.

� Pendiente Máxima Normal: 6%.

� Distancia de visibilidad de parada(Dp):



Para la VD de 40 km./h y una imáx de 6%, la Dp será de 37 metros .SUBIDAPara la VD de 40 km./h y una imáx de 6%, la Dp será de 44 metros .BAJADA

� Distancia de visibilidad de sobrepaso (DS):

Para una VD de 40 km./h, la DP será de 170 metros.

� Longitud Mínimas para Trazado en S:Lmin.s = 1.39 VdLmin.s = 1.39 x 40Lmin.s = 55.6 m.

� Longitud Mínimas para el resto de casos:Lmin.o = 2.78 Vd



Lmin.o = 2.78 x 40Lmin.o = 111.2 m.

� Longitud Máxima:Lmáx = 16.70 VdLmáx = 16.70 x 40Lmáx = 668 m.

� Bombeo de peralte:En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contra peralte lascalzadas deberán tener, con el propósi to de evacuar las aguas superficiales, unainclinación transversal mínima o bombeo, que depende del tipo de superficie derodadura y de los niveles de precipitación de la zona.

En este caso tomaremos un bombeo del 2 %

� Sobreancho



El sobre ancho es 1.70 .

� Longitud de transición:

La longitud de transición es 40.

Luego de haber determinado estso puntos importantes,procedemos a trazar tres rutasmediante el método de línea de ceros .



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LINEA DE PENDIENTE O DE CEROS

Concepto La línea de pendiente es aquella línea que, pasando por los puntos obligados delproyecto, conserva la pendiente uniforme especificada y que de coincidir con el eje dela vía, éste no aceptaría cortes ni rellenos, razón por la cual también se le conoce conel nombre de línea de ceros.Es una línea que al ir a ras de terreno natural, sigue la forma de éste, convirtiéndoseen una línea de mínimo movimiento de tierra. Por lo tanto, cualquier eje vial de diseñoque trate de seguirla lo más cerca posible, será un eje económico, desde este puntode vista.

Trazado de una línea de pendiente En la isometría del terreno natural con curvas de nivel cada cinco(5) metros,considérese los puntos A y B sobre las curvas de nivel sucesivas 205 y 210. Lapendiente de la l ínea recta AB, que los une, es:

Pendiente de AB= tan =BC/ACLuego, si se quiere mantener una línea de pendiente uniforme igual a tan , ladistancia horizontal necesaria para pasar de una curva de nivel a otra será:

Por lo tanto, también puede dec irse que: A = Equidistancia / pDonde, a es la abertura del compás y p es la pendiente uniforme de la línea de ceros.De esta manera, la distancia AC o a, en metros, reducida a la escala del plano, se



podrá trazar con un compás de puntas secas a partir del punto inicial,materializándose así una serie de puntos sobre curvas sucesivas, cuya uniónconstituye la línea de ceros, tal como se muestra en la figura.

En términos generales, en el trazado de una línea de ceros, se pueden presentar doscasos: el primero, consiste en llevar desde un punto inicial una línea de ceros dependiente uniforme sin especificar el punto final o de llegada. El segundo, consiste entrazar una línea de ceros a través de dos puntos obligados. En este último caso seránecesario estimar la pendiente máxima que une los dos puntos, la cual deberá ser

comparada con la pendiente máxima permitida por las normas.

F uente : diseño geométrico de carreteras -James Cardenas Grisales

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Como hemos leído en la teoría por medio de este método se trata de trazar rutas contramos de igual pendientes para evita r los excesos de "relleno" o "corte", en caso de

tener el plano ploteado, debemos utilizar un compás utilizando la siguiente ecuación:



y si tenemos el plano en autocad, utilizamos el comando "c" circle y por medio decirculos trazamos las rutas tratando de que las pendientes sean semejantes, tambiéndebemos tomar en cuenta el parámetro de que la pendiente máxima normal permitidapara mi carretera sera de 6% .

A continuación pueden descargar el plano con las tres rutas trazad as.

Link: http://www.megaupload.com/?d=UMAISBK0

El siguiente paso, es la evaluación y selección de la mejor ruta .

EVALUACIÓN DE RUTAS

La mejor ruta entre varias alternas, que permita enlazar dos puntos extremos oterminales, será aquella que de acuerdo a las condiciones topográficas, geológicas,hidrológicas, y de drenaje, ofrezca el menor costo con el mayor índice de utilidadeconómica, social y estética. Por lo tanto, para cada ruta será necesario determinar enforma aproximada, los costos de construcción, operación y conservación de la futuravía a proyectar, para así compararlos con los beneficios probables esperados.Existen diversos métodos de evaluación de rutas y trazados alte rnos, con los cuales



se podrá hacer la mejor selección.

En nuestro caso, haremos una evaluación cuantitativa por medio de los métodos delos pesos absolutos y el método de los pesos relativos. Pero antes para obtener losdatos que utilizaremos en estos métodos, será necesario hacer una evaluación deldiseño de tipo de topografia del terreno , para saber que topografía predomina en cada

ruta trazada por medio del siguiente cuadro:

En este cuadro el que podemos descargar en este link:http://www.megaupload.com/?d=BPBJ14ED

debemos insertar los siguientes datos: el tramo de la ruta, el desnivel entre curvas por tramo, la pendiente que hemos escogido, la longitud perpendicular a la curva ( enestas celdas para explicarlos mejor observar la imagen continua)

y el cuadro que ya esta programado nos botara los datos de; angulo alfa, radio delcirculo y el tipo de topografia, ademas nos indicara por medio del cuadro final cualseria en conjunto y porcentaje el tipo de topografia que predomina



Ya por medio de los datos obtenidos en la tabla anterior y otras tablas que los dare aconocer en el informe 1 que esta en link final de esta primera parte , podremos realizar la evaluación y selecciona r la mejor ruta , primero por el método de los pesosabsolutos:

Insertamos los siguientes valores, la longitud total, la pendiente meida, la pendientemáxima, el desnivel acumulado, la longitud de puente (si lo hubiera en la ruta), elnumero de beneficiados( número de poblaciones cercanas que se beneficiarian con la

construcción de la carretera por esa ruta) y el numero de curvas de vueltas ; de cadaruta. Y los pesos se dan de la siguiente manera, "1" para los valores menores de cadaparametro, "2" para el que le sigue y "3" para el mayor valor, solamente en el numerode beneficiados es al contrario "1" para el mayor y "3" para el menor; a continuación serealiza una suma del total de los pesos, y la mejor ruta sería la que obtiene,logicamente, el menor de los valores, en este caso sería la ruta 2.

también evaluaremos las rutas por medio del método de los pesos relativos, con losmismos parámetros.

Pero en este caso se colocara "1" en el menor y en los siguientes el peso sera ladivisión del valor de la ruta evaluada entre el valor de ruta menor (peso 1),y al igualque en el anterior se sumara y obtendremos nuevamente que la mejor ruta sera la 2.

Aca termina la primera parte de RECONOCIMIENTO, TRAZO Y SELECCIÓN DERUTAS, para iniciar con el diseño de una carretera.

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