informe rutas vias

Diseo Geomtrico de CarreterasUniversidad de CuencaSELECCIN DE RUTA1. AntecedentesEn el desarrollo de un proyecto vial deben realizarse tres etapas, seleccin de la ruta, proyecto preliminar y proyecto definitivo. En el presente informe se desarrollara la primera etapa de Seleccin de ruta, siendo esta la parte inicial y bsica para un diseo vial. En Dicha etapa se determina la franja de terreno, de ancho variable, comprendida entre dos puntos obligados extremos y que pasa a lo largo de puntos intermedios, dentro de la cual es factible realizar la localizacin del trazado de una va.Para la realizacin de esta prctica se obtuvo un mapa topogrfico de escala 1:50000, el cual fue tomado del IGM (Instituto Geogrfico Militar) correspondiente a Ponce Enrquez, provincia de Napo. Posteriormente se determin el punto inicial y final para el trazado de dos posibles rutas, dichos puntos fueron asignados por el Ing. Juan Avils.Tomando en cuenta diferentes criterios necesarios para un adecuado trazado, dichas rutas sern evaluadas desde un punto de vista tcnico aplicando el mtodo de Bruce en donde se calcula las longitudes virtuales para cada ruta resultando la ms adecuada aquella que menor longitud virtual nos proporcione, desde el punto de vista econmico determinando su costo por sistema de estructura de pavimento y puentes. Otro aspecto de vital importancia a la hora de elegir la mejor Ruta, y que ser evaluado en este trabajo es desde un punto de Vista Social, que trata de las poblaciones que se vern beneficiadas por el paso de la ruta, sea directa o indirectamente, de esa manera se puede tener acceso a dichas comunidades y ayudar a su desarrollo.2. Objetivos.2.1 Objetivos Generales Familiarizacin del estudiante con los planos del IGM y su manipulacin. Trazar dos rutas que unan los puntos designados en clase y en base a un anlisis econmico, social y longitud de ruta virtual, seleccionar una de ellas como la ms adecuada Aplicar los conocimientos adquiridos en clase.

2.2 Objetivos Especficos. Realizar el trazado de cada ruta con las condiciones geomtricas establecidas en clase. Determinar la longitud virtual de las rutas mediante el mtodo de Bruce. Establecer el precio de cada ruta utilizando los rubros que sean necesarios. Especificar y determinar otros costos complementarios para completar la obra. Especificar la estructura del pavimento. Evaluar el proyecto desde el punto de vista social. Analizar cada una de las rutas y determinar cul de ellas es la ms adecuada, justificando dicha conclusin.

3. Metodologa y procedimiento.Los puntos designados en el mapa topogrfico fueron:NOMBREPUNTOCOORDENADACOTA (m)

Coop de vivienda Bella RicaINICIO644 ; 9660920

La Cuchilla FINAL659 ; 96572880

Tabla 1 Puntos Inicial y final para la Ruta 1 y 2.A partir de esta informacin se procedi al trazado de dos rutas que unan a los puntos A y B, los criterios utilizados para este proceso fueron: La gradiente mxima es del 10%3.1 Procedimiento de trazado1. Para cada ruta se deben establecer puntos obligados por los cuales pasar la va, estos pueden ser: poblaciones, paso de elevacin, reas comunales, reas mineras. Tambin se deben determinar puntos obligados secundarios que son ros, Elevacin o donde se Rompe la gradiente. A continuacin se presenta los puntos obligados determinados para cada ruta:2. RUTA 1NombrepuntosCota (msnm)

COOP. DE VIVIENDA BELLA RICAA920

SECTOR LA RICAa11240

LA RICAb11480

FILO PEA COLORADAc11600

AGUARONGALd11880

TENDALITOSe12640

LA CUCHILLA B2880

Tabla 2: Puntos obligados de la ruta 1 RUTA 2NombrePuntosCota (msnm)

COOP. DE VIVIENDA BELLA RICAA920

RIO TENGUELb2240

STA MARTHAc2360

S/Nd21360

SAN GERARDOe21560

SAN JUAN DE NARANJILLA f21360

SECTOR LOMA MIRADORg21680

SECTOR CACHIh22440

TENDALITOSe12640

LA CUCHILLA B2880

Tabla 3: Puntos Obligados de la ruta 23. Una vez determinados los diferentes puntos obligados se procedi al trazado de la ruta entre cada uno de ellos:

RUTA 1NombrepuntosGradiente

COOP. DE VIVIENDA BELLA RICAA

SECTOR LA RICAa13,5

LA RICAb110,0

FILO PEA COLORADAc110,0

AGUARONGALd15,8

TENDALITOSe19,5

LA CUCHILLA B8,9

Tabla 4: Pendientes utilizados en los diferentes tramos de la ruta 1.RUTA 2NombrePuntosGradiente

COOP. DE VIVIENDA BELLA RICAA

RIO TENGUELb2-8,5

STA MARTHAc27,3

S/Nd27,3

SAN GERARDOe210,0

SAN JUAN DE NARANJILLA f2-5,7

SECTOR LOMA MIRADORg26,5

SECTOR CACHIh210,0

TENDALITOSe18,3

LA CUCHILLA B1,6

Tabla 5: Pendientes utilizados en los diferentes tramos de las rutas 2.4. Evaluacin de las rutas.Para la correcta seleccin de Ruta se debe realizar ciertos anlisis indispensables que son: Longitud virtual de la va Costo de la va Evaluacin social4.1 Longitud Virtual.Para el clculo de longitud virtual de la Ruta utilizamos el mtodo de Bruce el mismo que considera pendientes, desniveles y longitudes. El mtodo castiga la pendiente positiva o que sean menores a una pendiente negativa G establecida. La frmula utilizada para este mtodo es:En donde:Xo= longitud virtual X= longitud real de la rutaK= Inverso del Coeficiente de traccin (segn capa de rodamiento) Sumatoria de desniveles positivos ms el exceso de desniveles negativos comparados con la gradiente ptima.Tipo de SuperficieValor de K

Tierra21

Madacam32

Grava o Asfalto35

Concreto44

Tabla 5: Valores del coeficiente K para distintos tipos de superficies de rodamiento.La capa de rodadura que se utilizar para esta va ser con un riego bituminoso para un camino vecinal cuyo valor k apropiado es de 35. La gradiente de comparacin a utilizar es de 4%. RUTA 1Descripcion

Nombre

Puntos

Cota (msnm)Longitud (m)Absicas (km)Desnivel (m)Gradiente (%)

PuebloCOOP DE VIVIENDA BELLA RICAA9200+000

92003203,5

SectorSECTOR LA RICAa112409+200

240024010,0

PuebloLA RICAb1148011+600

120012010,0

SectorFILO PEA COLORADAc1160012+800

48002805,8

QuebradaAGUARONGALd1188017+600

80007609,5

SectorTENDALITOSe1264025+600

27002408,9

PuebloLA CUCHILLA B288028+300

Tabla 6: Desniveles, Distancias Horizontales y Gradientes de la ruta 1.A-B (ida)A-B (regreso)

x28300x28300

k35K35

sum y1960sum y0

Xo96900Xo31109

Tabla 7: Evaluacin de la ruta 1 tanto de ida como de regreso.Longitud virtual promedio para la ruta 1 = (96900+31109)/2= 64005m = 64.01kmRUTA 2DescripcionNombrePuntosCota (msnm)Longitud (m)Absicas (km)DesnivelGradiente

PuebloCoop. De Vivienda Bella RicaA9200+000

8000-680-8,5

RioRIO TENGUELb22408+000

8500,0

RioRIO TENGUELb22408+085

12751209,4

PuebloSTA MARTHAc23609+360

10000100010,0

PuebloS/Nd2136019+360

200020010,0

PuebloSAN GERARDOe2156021+360

3500-200-5,7

PuebloSAN JUAN DE NARANJILLA f2136024+860

38502807,3

SectorSECTOR LOMA MIRADORg2164028+710

720072010,0

SectorSECTOR CACHIh2236035+910

35002808,0

SectorTENDALITOSe1264039+410

31502407,6

PuebloLA CUCHILLA B288042+560

Tabla 8. Desniveles, distancias horizontales y gradientes de la ruta 2.A-B (ida)

x28300

k35

sum y2840

Xo128890

A-B (regreso)

x28300

K35

sum y880

Xo64284

Tabla 9. Evaluacin de la ruta 2 tanto de ida como de vueltaLongitud virtual promedio para la ruta 1 = (128898+64284)/2 = 96588 m= 96.6 kmA continuacin se muestra el perfil Longitudinal donde se puede observar que la ruta 1 es de color rojo y la ruta de color azul.

Ilustracin 1. Perfil Longitudinal de las Rutas 1 y 2

4.2 Aspectos Econmicos

El aspecto Econmico es uno de los ms importantes puntos a analizar y considerar para la seleccin de ruta. Los costos a analizarse en el presente informe son en cuanto a: Sistemas de Drenaje o Alcantarillado vial. Estructura del pavimento. Puentes. 4.2.2 Sistema de Drenaje 4.2.2.1 AlcantarillasLas alcantarillas que se han considerado son: Para quebradas intermitentes (I) : se han utilizado alcantarillas de Acero Corrugado de 1500mm de dimetro, con espesor igual a 2.5mm y longitud de 14m.

Para quebradas permanentes (P) se han utilizado alcantarillas de 1800mm de Acero Corrugado de dimetro, con espesor igual a 3mm y longitud de 14m.

Por efectos del tipo de Suelo que pueda tener los diferentes tramos de la ruta, se han considerado alcantarillas Complementarias (C) por cada 300m de longitud, de acero corrugado de 1200mm de dimetro, de 2mm de espesor esta es la mnima exigido por la MOP, la longitud utilizada ser de 12m . Se han ubicado las quebradas permanentes e intermitentes en la carta topogrfica para cada ruta obteniendo las siguientes:RUTANOMBREABSCISATIPO

11Afluente al Rio Tenguel0+000I





6Quebrada Guirillo17+750P

7Afluente al Rio Enaramada17+790I

8Afluente al Rio Corralitos20+850I







Tabla 14. Quebradas permanentes e intermitentes de la ruta 1(P: Permanente, I: intermitente)

RUTANOMBREABSCISATIPO


2Estero Guanache2+200P


4Afluente al Rio Blanco8+100I

5Estero Encillado8+900P

6Quebrada de Cachi27+310P





Tabla 15. Quebradas permanentes e intermitentes de la ruta 2.Los volmenes de excavacin de las alcantarillas se obtendrn mediante la multiplicacin de la longitud total del alcantarillado por el rea transversal del mismo Se presentan a continuacin, el nmero total de stas, con sus respectivos volmenes de excavacin.VOLEMEN DE EXCAVACION RUTA 1TIPO DE ALCANTARILLA PARA QUEBRADAS PERMANENTES (d=1800, e=3mm L=14)

D (diametro)AlcantarillasLongitud AlcantarillaLongitud total de AlcantarillasArea Transversal de ExcavacionVolumen de Excavacion

m#mmm2m3

1,8714986,72658,56

TIPO DE ALCANTARILLA PARA QUEBRADAS INTERMITENTES (d=1500, e=2,5mm L=14)


m#mmm2m3

1,5314425,25220,5



m#mmm2m3

1,2801411203,964435,2

TOTAL VOLUMEN DE EXCAVACION5314,26

Tabla 16 Volumen de excavacin y relleno para los 3 tipos de alcantarillas en la ruta 1.

VOLEMEN DE EXCAVACION RUTA 1TIPO DE ALCANTARILLA PARA QUEBRADAS PERMANENTES (d=1800, e=3mm L=14)


m#mmm2m3

1,8714986,72658,56



m#mmm2m3

1,5314425,25220,5



m#mmm2m3

1,21311418343,967262,64

TOTAL VOLUMEN DE EXCAVACION8141,7

Tabla 17 Volumen de excavacin y relleno para los 3 tipos de alcantarillas en la ruta 2.RUTATIPO DE ALCANTARILLAVOL TOTAL DE Ho (m3)

1Q. Permanente4,5

Q. Intermitente58,5

Complementaria360

Total423

Tabla 18. Volumen de hormign necesario para las alcantarillas de la rutas 1RUTATIPO DE ALCANTARILLAVOL TOTAL DE Ho (m3)

2Q. Permanente31,5

Q. Intermitente13,5

Complementaria589,5

Total634,5

Tabla 19. Volumen de hormign necesario para las alcantarillas de la rutas 2.RUTARUBRODESCRIPCIONUNIDADC. UNITARIOCANTIDADCOSTO TOTAL

15AE025Tuberia de acero corrugado (D=1200mm; e=1,5mm)m341,241120382188,80


5AE027Tuberia de acero corrugado (D=1800mm; e=3mm)m729,79871510,60

506055Ho Estructural de cemento Portland, Clase C (f'c=180 kg/cm2)m3117,4142349664,43

503046Excavacion y relleno para estructurasm35,495314,2629175,29

TOTAL554412,72

Tabla 20. Rubros y precios obtenidos del alcantarillado para la ruta 1

RUTARUBRODESCRIPCIONUNIDADC. UNITARIOCANTIDADCOSTO TOTAL



5AE027Tuberia de acero corrugado (D=1800mm; e=3mm)m729,79871510,60

506055Ho Estructural de cemento Portland, Clase C (f'c=180 kg/cm2)m3117,41634,574496,65

503046Excavacion y relleno para estructurasm35,498141,744697,93

TOTAL838412,94

Tabla 21. Rubros y precios obtenidos del alcantarillado para la ruta 2.4.2.2.2 CunetasLas cunetas sern instaladas a cada lado de la va en toda su longitud, el tipo de material a utilizarse es un Hormign estructural f'c=180 kg/cm2., y sus caractersticas geomtricas son las siguientes:

Ilustracin 10. Seccin transversal de las cunetas.La excavacin necesaria para construir las cunetas se obtiene de calcular el rea del rectngulo que encierra a la cuneta (75cm x 40cm), y su volumen multiplicando dicha rea por la longitud de la Ruta.

VOLUMEN DE EXCAVACION

RUTALONG DE RUTAAREA DE EXCAVACIONVOLUMEN DE EXCAVACION POR CUNETAVOLUMEN TOTAL

1283000,3849016980

2425600,31276825536

Tabla 22. Volumen de excavacin para las cunetas de las rutas 1 y 2El volumen de construccin se obtiene a partir del volumen de la cuneta, que comprende el rea de la seccin trasversal multiplicada por la longitud de cada ruta. La cantidad de dicho volumen se detalla a continuacin:VOLUMEN DE CONSTRUCCION

RUTALONG DE RUTAAREA DE CONSTRUCCIONVOLUMEN DE CONSTRUCCION POR CUNETAVOLUMEN TOTAL

1283000,1131136226

2425600,114681,69363,2

Tabla 23. Volumen de Hormign requerido para las cunetas de las ruta 1 y 2RUTARUBRODESCRIPCIONUNIDADC. UNITARIOCOSTO TOTAL

1503044Excavacion para cunetas y encauzamientosm35,6395597,4

506055Hormigon Estructural de cemento Portland Clase C (f'c=180 kg/cm2)m3117,41730994,66

826592,06

Tabla 24. Rubros y Precios obtenidos para las cunetas de la ruta 1.

RUTARUBRODESCRIPCIONUNIDADC. UNITARIOCOSTO TOTAL

2503044Excavacion para cunetas y encauzamientosm35,63143767,68

506055Hormigon Estructural de cemento Portland Clase C (f'c=180 kg/cm2)m3117,411099333,31

1243100,99

Tabla 25. Rubros y Precios obtenidos para las cunetas de la Ruta 2.

4.2.2.3 Subdrenaje VialSe Supone el Subdren en el 20% de la va y a un solo lado, el del talud. Para la tubera de Subdren se colocara tubera de PVC con un dimetro de 200mm. Se usara material granular como material filtrante. Se colocara Geo membrana alrededor del subdren.A continuacin se presenta las cantidades de obra en las siguientes tablas:LONGITUD TOTAL DE TUBERIA DE SUBDREN

RutaLongitud de Ruta (m)20 % Longitud de Ruta (m)

1283005660

2425608512

Tabla 26. Longitud Total requerida de Tubera de Subdren de la ruta 1 y 2.Para la geomembrana se tomara el permetro de la seccin transversal por el 20% de la Longitud dela ruta, como se muestra a continuacin:AREA REQUERIDA PARA GEOTEXTIL PARA SUBDREN

RutaLongitud de Ruta (m)20 % Longitud de Ruta (m)Dimensiones del SubdrenPerimetro (m)Area Requerida (m2)

B (m)H1 (m)H2 (m)

12830056600,61,31,53,419244

24256085120,61,31,53,428941

Tabla 28. rea total de Geotextil para subdren de la ruta 1 y 2.El clculo del volumen requerido de colocacin del material filtrante en el subdren se calcula con el producto del rea transversal del subdren sin incluir el rea de la tubera de 200mm por el 20% de la longitud de la va.VOLUMEN DE MATERIAL FILTRANTE

RutaLongitud de Ruta (m)20 % Longitud de Ruta (m)Area de Relleno (m2)Volumen Total (m3)

12830056600,8985082,68

24256085120,8987643,78

Tabla 29. Volumen requerido para material filtrante para el Subdrenaje vial de la ruta 1 y 2.RUTARUBRODESCRIPCIONUNIDADC. UNITARIOCANTIDADCOSTO TOAL

1503030Excavacion Mecanica en zanjam33,09509415740,46

540A1KTubo PVC 8'' para drenajem19,665660111275,6

503045Geotextil para subdren 200Ntm21,811924434831,64

514007Material Filtrante Tipo Granularm322,55082,68114360,3

TOTAL276208

Tabla 30. Rubros y Precios obtenidos para el Subdren Vial de la Ruta 1RUTARUBRODESCRIPCIONUNIDADC. UNITARIOCANTIDADCOSTO TOAL

2503030Excavacion Mecanica en zanjam33,09766023669,4

540A1KTubo PVC 8'' para drenajem19,668512167345,92

503045Geotextil para subdren 200Ntm21,812894152383,21

514007Material Filtrante Tipo Granularm322,57643171967,5

TOTAL415366,03

Tabla 31. Rubros y Precios obtenidos para el Subdren Vial de la Ruta 24.3.3 Estructura del PavimentoSe trata de un pavimento flexible cuya capa de rodadura es un doble tratamiento superficial bituminoso, acompaado con una capa de imprimacin, los diferentes espesores se encuentran presentados en la siguiente figura: Ilustracin 11. rea Transversal de Estructura del pavimento.

El tipo de base que se ha elegido es una clase 1.Tipo "B" con dimetro de partculas menor a 1 1/2", y para la subbase se ha escogido una subbase clase 2. La capa de rodadura es un doble tratamiento superficial bituminoso tipo "TSB-2C". Y tambin se ha considerado un asfalto RC-250 para imprimacin.Las cantidades de obra necesarias para completar las rutas se encuentran descritas en los siguientes cuadros:RUTAESTRUCTURALONG. VIA Esp. CAPA eANCHO CAPA (B)AREA LONGITUDINALVOLUMEN

mmmm2m3

1Mejoramiento283000,21028300056600

Sub-base283000,2822640045280

Base283000,157,521225031837,5

DTSB28300-6169800-

Imprimacion28300-6169800-

Tabla 32. Espesores y cantidades de obra para el pavimento de las ruta 1

RUTAESTRUCTURALONG. VIA Esp. CAPA eANCHO CAPA (B)AREA LONGITUDINALVOLUMEN

mmmm2m3

2Mejoramiento425600,21042560085120

Sub-base425600,2834048068096

Base425600,157,531920047880

DTSB42560-6255360-

Imprimacion42560-6255360-

Tabla 33 Espesores y Cantidades de Obra para el pavimento de la Ruta 2


1535A0OMejoramiento Granularm312,8956600729574,00

535A0PSub-base clase 1m317,5345280793758,40

535A0QBase Clase 1m321,5931837,5687371,63

5AE006Asfalto RC-250 para imprimacion (1,35lts/m2)lt0,91339600309036,00

5AE005Doble tratamiento superficial bituminoso tipo 2Cm23,14169800533172,00

TOTAL3052912,03

Tabla 34. Rubros y precios obtenidos para el pavimento de la ruta 1


1535A0OMejoramiento Granularm312,89851201097196,80

535A0PSub-base clase 1m317,53680961193722,88

535A0QBase Clase 1m321,59478801033729,20

5AE006Asfalto RC-250 para imprimacion (1,35lts/m2)lt0,91510720464755,20

5AE005Doble tratamiento superficial bituminoso tipo 2Cm23,14255360801830,40

TOTAL4591234,48

Tabla 35. Rubros y precios obtenidos para el pavimento de la ruta 2

4.3.4 PuentesLos puentes sern utilizados en las ubicaciones en donde se encuentren ros. Los ros que se cruzan en cada ruta se encuentran identificados en los siguientes cuadros:

RUTANOMBREABSCISAANCHO DE PUENTE (m)

1Rio Tenguel8+00050

Tabla 37. Ros que cruzan a las ruta 2.

Para la Ruta 1 no es necesario la construccin de ningun puente mientras que en la Ruta 2 se deber construir un puente de ancho 12 m y luz 85m.Se obtuvo los rubros y diseo mediante la Consultora Sanitaria y Ambiental CONSULTORACAV para un puente de 85m, que se encuentran descritas en el siguientes cuadro:

4.3 Evaluacin social

La evaluacin social se trata de las poblaciones que se vern beneficiadas por el paso de la ruta, sea directa o indirectamente, de esa manera se puede tener acceso a dichas comunidades y ayudar a su desarrollo, la evaluacin social tambin abarca el aspecto de que la ruta puede destacar lugares geogrficos importantes de la zona, dndole a la ruta una caracterstica turstica. Se considerara poblaciones servidas directas cuando estas se encuentran en un rango menor de 3Km a cada lado de la ruta e indirectamente cuando sea mayor a 3Km.Para determinar las poblaciones servidas se analiz la carta topogrfica, dndonos los siguientes resultados:RUTANOMBREABSCISAINDIRECTADIRECTA

1Coop. De vivienda La Bella Rica0+000x-

La Rica9+200x-

la Cuchilla28+300x-

Tabla 40. Poblaciones Beneficiadas por la ruta 1.

RUTANOMBREABSCISAINDIRECTADIRECTA

2Coop. De vivienda La Bella Rica0+000x-

STA MARTHA9+360x-

S/N19+360x-

San Gerardo21+360x-

SAN JUAN DE NARANJILLA 24+860x-

La Cuchilla42+560x-

Tabla 41. Poblaciones Beneficiadas por la ruta 2.Se ha observado que la Ruta 1 sirve a 3 pueblos de forma directa, mientras que la Ruta 2 sirve a 6 pueblos de forma directa.5. Conclusiones y Recomendaciones.Si comparamos las longitudes virtuales de las rutas podemos observar claramente que la ruta 1 es la ms conveniente desde el punto de vista tcnico.RUTALONG VIRTUAL (m)

164005

296588

Tabla 43. Comparacin de longitudes virtualesPara comparar la parte econmica se ha realizado un cuadro resumen con todos los gastos requeridos para completar cada ruta:RUTA 1RUTA 2

ALCANTARILLAS554412,717838412,938

CUNETAS826592,061243100,99

SUBDRENAJE VIAL2762082081513,93

ESTRUCTURA DE PAVIMENTO3052912,034591234,48

PUENTES-1050902,21

TOTAL4710124,89805164,55

Tabla 44. Comparacin de precios entre las rutasFinalmente, se escoge aquella ruta que represente el mayor ahorro econmico y que beneficia a la mayor cantidad posible de poblaciones, por lo que la ruta 1 es la ms adecuada para la ejecucin de este proyecto, ya que esta es la ms econmica y en su trayecto beneficia prcticamente a todos los pueblos del sector por donde pasara la via.6. AnexosA. Carta topogrfica con las rutas trazadas

6

informe rutas vias

Documents