I. INTRODUCCION:Unacarreteraorutaes una va dedominioy uso pblico, proyectada y construida fundamentalmente para el mejoramiento del pas, ya que debido a ello existe conexiones entre pueblos productores, es decir agricultores, ganaderos, etc. con la ciudad lo que trae mucho ms ingresos a todos lo involucrados.

Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el trmino carretera para definir a la carretera convencional que puede estar conectada, a travs de accesos, a las propiedades colindantes, diferencindolas de otro tipo de carreteras, las autovas y autopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel.

Este trabajo tiene como la finalidad adquirir conocimiento en cuanto aldiseogeomtrico acorde a las especificaciones que rige el Manual de Diseo Geomtrico de Carretera, para as ms adelante poder disear sin ningn inconveniente en cualquier lugar de trabajo.

II. MEMORIA DE DISEO ESPESIFICACIONES GENERALES

El proyecto de diseo geomtrico de carretera, se encuentra ubicado en Azangaro, capital de la provincia de Azangaro, en el departamento de Puno y tiene una longitud de 4+782 m de longitud.

DISEO GEOMETRICO

El estudio incluye la determinacin de la velocidad directriz, la seccin transversal, ancho de calzada, ancho de berma, bombeo, taludes de corte y relleno, peraltes, y parmetros de diseo del alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad de sobrepaso, el radio mnimo para el peralte mximo, el sobre ancho, la longitud de transicin y la pendiente mxima.El proyecto de carretera fue diseado segn las condiciones orogrficas del terreno, citamos la tabla 101.01 del manual de diseo geomtrico de carreteras y determinamos trabajar con una velocidad de diseo de 50 kph para una topografa muy accidentada, es decir una carretera de segunda clase - tipo 4. El clculo de radio mnimo para esta velocidad de diseo es de 70m. Segn la frmula: V2 Rmin = ------------------------------ 127(pmax. + fmax)

Teniendo en cuenta que las longitudes mnimas entre tangentes para curvas sucesivas del mismo sentido es 194m. Segn la frmula:Lmin.o = 2.78 Vd

Y longitudes mnimas entre tangentes para curvas sucesivas reversas es 97m. Segn la frmula: Lmin.o = 2.78 Vd

III. DESCRIPCION DEL TRAZOEl tramo en estudio presenta una topografa que vara de escarpada a muy escarpada, predominando los sectores escarpados y en menor proporcin los sectores planos. Caractersticas de la carretera:

Este tramo se inicia en el punto A con la progresiva km. 0+000.00 con un cota de 4490 m. con una pendiente de 7.98% hasta la progresiva 1+100.00 con cota de 4560 m, luego desciende con una pendiente de -6.33 % hasta llegar a la progresiva 1+700 que tiene como cota de 4522, en este tramo he diseado una curve simple donde mi R es 92.53m que cumple con la radio mnimo calculado con la formula dada anteriormente, desde la progresiva anterior hasta la progresiva 1+700km tiene una pendiente de -6.33% que tiene la cota 4522, luego asciende a una pendiente de 5.81% hasta la progresiva 3+214 con una cota de 4610 en este tramo existe un curva simple con un radio de 154.73m. Desciende hasta la progresiva 3+913 con una pendiente de -7.15% en la cota 4560m para as poder llegar con una pendiente de 7.91% al punto B que tiene una cota de 4620m, en estos dos ltimos tramos existe una curva circular simple de radio igual a 167m, tambin una curva simple con radio de 121m.Como se puede ver, todos los datos diseados cumplen con la Norma dada en el Manual de Diseo geomtrico de carretera.Ms adelante presentare la hoja de clculo realizado, calculando todos los elementos de curva.

Clasificacin de la Va de Acuerdo a la Demanda

De acuerdo a la demanda, el IMD obtenido en el estudio de trfico, el tramo est comprendido entre 2000 veh/da, y 400 veh/da, demostrndose que el IMD es mayor a 400 veh/da, por lo que para el desarrollo del presente estudio, se considera que la va clasifica como una Carretera de 2da Clase. Clasificacin de la Va Segn Condiciones Orogrficas Segn las condiciones orogrficas, el tramo objeto del estudio, atraviesa una topografa montaosa por ello la clasificacin segn orografa se encuentra en el tipo 3.A continuacin, mostramos la sectorizacin de la carretera segn condiciones orogrficas:

SUB TRAMOCATEGORIAPROGRESIVA (Km)LONGITUD (Km)OROGRAFIA TIPO

12da. clase 0+000 2+0002.003

VELOCIDAD DIRECTRIZ

Teniendo en cuenta la economa que debe buscarse en todo proyecto y las limitaciones presupuestales existentes para la viabilidad del proyecto, se ha optado por usar la mayor velocidad de diseo determinada para cada tipo de orografa establecida a partir de la tabla.

Por lo que las velocidades directrices de diseo normadas y propuestas son las siguientes:

SUB TRAMOPROGRESIVA (Km)CATEGORIAOROGRAFIA TIPOVELOCIDAD DE DISEO (DG-2001)VELOCIDAD DE DISEO (PROPUESTA)

10+000 2+0002da. clase350 KPH50 KPH

IV. SECCIN TRANSVERSAL

Al igual que en el caso de la velocidad directriz, la seccin transversal de la va, se basa en la clasificacin de la va, a la orografa que atraviesa la misma, y a la velocidad directriz.

Los elementos que integran y definen la seccin transversal son: ancho de zona o derecho de va, calzada superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios.

De acuerdo a las recomendaciones de la Norma de DG 2001 y en funcin a la clasificacin de la carretera, tipo de orografa, IMDA y la velocidad de diseo, se determina de acuerdo a la tabla siguiente:

ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES

AP: AutopistaNOTA 2: En caso de que una va clasifique como carretera de 1ra. clase y a pesar de ello se desee disear una va multicarril, las caractersticas de sta se debern adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una va Dual y se desea disear una autopista, se debern utilizar los requerimientos mnimos del orden superior inmediato

NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificacin, sern justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus caractersticas sern definidas por dicha entidad.

MC: Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas)

DC: Carretera De Dos Carriles

NOTA 1: En orografa tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique por demanda la construccin de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurndose que ambas calzadas tengan las caractersticas de dicha clasificacin

FUENTE: Tabla 304.01 de las Normas de Diseo Geomtrico DG - 2001 del MTC Como se puede observar a pesar de calificar la carretera como de segunda clase, para las velocidades de diseo previstos (80 km/hr), en el cuadro anterior, no hay propuesta de ancho de calzada. Por tanto en concordancia a la Nota 3, se plantea un ancho de calzada de 7.20 m correspondiente a la velocidad de 80 km/hr para las mismas condiciones orogrficas.

Por tanto, los anchos de calzada propuestos para el presente proyecto son los siguientes:SUB TRAMOPROGRESIVA (Km)CATEGORIAOROGRAFIA TIPOVELOCIDAD DE DISEO (PROPUESTA)ANCHO DE CALZADA (m)

10+000 2+0001da. clase380 KPH7.20

BERMAS

El ancho de bermas, est determinado en funcin a la Clasificacion de la Carretera,Tipo de Orografia,IMDA, y Velocidad de Diseo, cuya relacin se encuentra definida en la tabla 304.02 de las Norma de DG-2001.

La Norma de Diseo Geomtrico DG - 2001 recomienda los valores de los anchos de Bermas de acuerdo a la tabla siguiente: ANCHO DE BERMAS

P: AutopistaNOTA 2: En caso de que una va clasifique como carretera de 1ra. clase y a pesar de ello se desee disear una va multicarril, las caractersticas de sta se debern adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una va de segundo orden y se desea disear una autopista, se debern utilizar los requerimientos mnimos del orden superior inmediato.

NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificacin, sern justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus caractersticas sern definidas por dicha entidad.

MC: Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas)

DC: Carretera De Dos CarrilesNOTA 1: En orografa tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique, por demanda, la construccin de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurndose que ambas calzadas tengan las caractersticas de dicha clasificacin.

FUENTE: Tabla 304.02 de las Normas de Diseo Geomtrico DG - 2001 del MTC Por tanto, los anchos de berma propuestos para el presente proyecto son los siguientes:SUB TRAMOPROGRESIVA (Km)CATEGORIAOROGRAFIA TIPOVELOCIDAD DE DISEO (PROPUESTA)ANCHO DE BERMA PROPUESTO (m)

10+000 12+0002da. clase350 KPH1.20

BOMBEO

En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contra peralte de calzada, se tom en cuenta una inclinacin transversal mnima o bombeo, con el propsito de evacuar las aguas superficiales, pendiente que depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitacin de la zona. La Tabla siguiente, recomendada por la Norma DG - 2001 del MTC, especifica estos valores indicando en algunos casos un rango dentro del cual el valor deber moverse, afinando su eleccin segn los matices de la rugosidad de la superficie y de los climas imperantes.BOMBEOS DE LA CALZADATipo de SuperficieBombeo (%)

Precipitacin: < 500 mm/aoPrecipitacin:> 500 mm/ao

Pavimento Superior2,02,5

Tratamiento Superficial2,5 (*)2,5 3,0

Afirmado3,0 3,5 (*)3,0 4,0

FUENTE: Tabla 304.03 de las Normas de Diseo Geomtrico DG - 2001 del MTC

En nuestro caso y segn el clima imperante en la zona, el valor adoptado para todo el tramo es de 2.5 % por el tipo de superficie superior (carpeta asfltica) y los valores de precipitacin de la zona mayores a 500 mm/ao, segn informacin proporcionada por el Estudio de Hidrolgica.

PERALTE

El peralte de la calzada est en funcin del radio y la velocidad directriz y es proyectado con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los lmites fijados en la siguiente tabla:VALORES DE RADIO POR ENCIMA DE LOS CUALES NO ESINDISPENSABLE PERALTE

Fuente: Tabla 304.08 de las Normas DG - 2001 del MTC

Los valores mximos del peralte, son controlados por algunos factores como: Condiciones climticas, orografa, zona (rural urbana) y frecuencia de vehculos pesados de bajo movimiento, en general se utilizar, los valores recomendados por Manual de Diseo Geomtrico DG 2001, mostrados en la Tabla 304.04.Para el presente proyecto, el peralte mximo absoluto en zona urbana ser limitado a 6.0 %, mientras que en zona rural, ser de 8.0 % considerando que la orografa predominante en el tramo en estudio vara entre 1 y 2.

VALORES DE PERALTE MXIMO

Peralte Mximo (p)

AbsolutoNormal

Cruce de reas Urbanas6,0 %4,0 %

Zona rural (Tipo 1, 2 3)8,0 %6,0 %

Zona rural (Tipo 3 4)12,0 %8,0 %

Zona rural con peligro de hielo8,0 %6,0 %

Fuente: Tabla 304.04 de las Normas DG - 2001 del MTC

TALUDES

La inclinacin y altura de los taludes tanto en corte como en terraplenes, variar a lo largo del proyecto segn sea su calidad y segn lo indicado por el especialista de geologa y geotecnia, los mismos obedecen a criterios de estabilidad y a la necesidad de contar con taludes revegetables naturalmente.En el caso de los taludes de terraplenes, teniendo en cuenta la naturaleza de los suelos para conformar rellenos (material comn) y las alturas mximas no superan los 5m, el talud empleado en el diseo ha sido 1:1.5 (V:H), de acuerdo a la tabla 304.11 de las Normas DG-2001.

V. DISEO GEOMETRICO EN PLANTA Y PERFIL

Alineamiento horizontal

El alineamiento horizontal se encuentra constituido por una serie de rectas enlazadas por arcos horizontales circulares, a los cuales dichas rectas son tangentes, para lo cual se establecer un alineamiento horizontal que permita la operacin ininterrumpida de los vehculos, conservando la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible. Perfil longitudinal

El perfil longitudinal viene a ser la Sub-rasante, la que se encuentra constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parablicas, a los cuales dichas rectas son tangentes, el perfil longitudinal est controlado principalmente por:

Categora del Camino Velocidad de Diseo Topografa Alineamiento Horizontal Distancias de Visibilidad Seguridad Drenaje Costos de Construccin Valores Estticos

Para definir el perfil longitudinal se consider prioritario las caractersticas funcionales de seguridad y comodidad, que se derivan de la visibilidad disponible y de una variacin continua y gradual de los parmetros de diseo. Pendientes Mnimas

En los tramos en corte generalmente se evitara el empleo de pendientes menores de 0,5%. Se usar rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes han sido dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%. Pendientes Mximas

Se consider los lmites mximos de pendiente indicados en la tabla siguiente, sugeridos en las Normas DG 2001.PENDIENTES MXIMAS (%)

Fuente: Tabla 403.01 de las Normas DG 2001 del MTC

Pendientes Mximas AbsolutasSe consider como pendiente mxima absoluta de 9% y su incremento hasta en 1%, en los casos excepcionales, tal como lo recomienda la Norma DG - 2001.

Segn la tabla anterior, las pendientes mximas de cada subtramo sern:SUB TRAMOPROGRESIVA (Km)CATEGORIAOROGRAFIA TIPOVELOCIDAD DE DISEO (DG-2001)PENDIENTE MAXIMA

10+000 2+0002da. clase350 KPH9%

COORDINACION ENTRE ALINEAMIENTO HORIZONTAL Y PERFIL LONGITUDINAL

La consideracin independiente de los trazados en planta y perfil, cmoda desde el punto de vista de diseo, puede dar lugar a problemas en la perspectiva dinmica apreciada por el conductor que recorre la carretera. Se coordin el trazado en planta y el perfil longitudinal, con objeto de obtener un conjunto que proporcione al conductor un recorrido fcil y agradable, exento de sorpresas y desorientaciones.

PARAMETROS DE DISEO PROPUESTOS

NPARMETROUNIDADSub Tramos 1Sub Tramo 2Sub Tramo 3

1Categora de la VaSEGUNDA CLASESEGUNDA CLASESEGUNDA CLASE

2CaractersticasCarreteras de dos carriles (DC)Carreteras de dos carriles (DC)Carreteras de dos carriles (DC)

3Orografa Tipo122

4Velocidad Directriz de DiseoKm/h505050

5Ancho de superficie de rodaduram7.207.207.20

6Ancho de bermam0.500.500.50

7Ancho de calzada (DC)m8.208.208.20

8Radio mnimom858585

9Radio mnimo excepcionalm706060

10Pendiente mxima longitudinal%9%9%9%

11Longitud mnima de curva verticalm120100100

12Bombeo de la superficie de rodadura%2%2%2%

13Peralte Mximo%888

14Sobre Ancho Mximom1.401.401.40

15Talud de relleno1.5H : 1V1.5H : 1V1.5H : 1V

16Talud de corte***

(*) Talud de corte de acuerdo a la recomendacin geotcnica.Con los parmetros de diseo antes expuestos, se han obtenido las siguientes secciones tipo:

SUB TRAMOPROGRESIVA (Km)SECCIONANCHO CALZADAANCHO BERMASBOMBEO

10+000 2+000TIPO 27.20 m0.50 m2%

22+010 2+800TIPO 27.20 m0.50 m2%

32+810 4+782TIPO 27.20 m0.50 m2%

VI. CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES

Al realizarse el estudio pertinente, pudo observarse los diferentes tipos de materiales, que procedo a detallar de acuerdo a los tramos en que estos fueron encontrados:

Est. 0+000 Est.1+000:Roca Suelta Est. 1+010 Est. 2+000:Material Suelto Est. 2+010 Est. 3+000:Roca Fija Est. 3+000 Est. 4+000:Material Suelto Est. 4+000 Est. 4+782:Roca Fija

I.-MEMORIA DESCRIPTIVA

II.-CALCULOS

III.- PLANOS