UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DEINGENIERÍA CIVIL

CURSO : PLANEAMIENTO I

TEMA: FORMULACIÓN DEL PLAN ESTRATÉGICO DEL SECTOR 21 DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

.

DOCENTE : MAG. ING. HUGO MIRANDA TEJADA

ALUMNOS :CUEVA RODRÍGUEZ, Oscar Berly

CICLO : IX

Cajamarca, Junio del 2008

Índice

I.- Introducción.

II.- Justificación

III.- Objetivos

IV.- Características locales

V.- Tipo de carretera y tipo de vehículo de diseño:

VI.- Parámetros de diseño.

VII.- Diseño del eje en planta.

VIII.-. Diseño del perfil longitudinal.

IX.- Secciones transversales.

X.- Conclusiones y Recomendaciones.

ESTUDIO DEFINITIVO DE 1 Km. DE CARRETERA

INTRODUCCIÓN

Sabemos que para el adelanto de las zonas urbanas como rurales son los medios de comunicación dentro estos tenemos las vías terrestres entre ellas las carreteras las cuales nos facilitan el transporte, intercambio de productos, etc.Este trabajo tiene la finalidad de poner en práctica todos los conocimientos y habilidades adquiridos por el estudiante, mediante el desarrollo de diversos temas relacionado al diseño de carreteras en el transcurso de este ciclo por consiguiente; contiene las especificaciones técnicas necesarias normadas en las normas como en este caso en las DG 2001 para poder cumplir con con los requisitos previos en el estudio definitivo de 1 Km de carretera de segunda clase y orografía tipo 4 (muy accidentada).

JUSTIFICACION

El desarrollo de este trabajo plasma objetivos principales tales como: que el alumno tenga amplios conocimientos de las características, condiciones que se puedan emplear para el trazo y estudio definitivo de una carretera, así también todos y cada uno de los parámetros y restricciones que se deberá tener en cuenta en dicho trabajo.

OBJETIVOS

Realizar el estudio definitivo de nuestro kilómetro asignado.Trazar el eje de con todos sus elementos guiándonos de la poligonal ya obtenida.Realizar el estacado de dicho eje cada 20 m de distancia, y en las curvas de acuerdo al radio (ya sea cada 5, 10, 20 m).Trazar las curvas y determinar todos sus elementos.Dibujar el perfil longitudinal con su rasante y sus secciones transversales.

CARACTERISTICAS LOCALES

1. Ubicación:Departamento : CajamarcaProvincia : ChotaDistrito : Paccha

Clasificación de la tramo de carretera en estudioSegún su función: Genérica (red vial terciaria o local), en el Perú (esta vía pertenece al sistema vecinal).De acuerdo a la demanda: segunda clase.Según las condiciones orográficas: orografía tipo 4.

Ubicación de acuerdo a las coordenadas UTMP.P.

X = 623 372.320Y = 9 244 428.52Z = 2119 m.s.n.m.P.LL.X = 623 652.00Y = 9 244 658.180Z = 2083.34 m.s.n.m.

2. Clima: según la altura respecto al nivel del mar pues tiene un templado.

3. Topografía: la topografía es muy accidentada por que la inclinación del terreno es mayor al 100%.

4. Estudio socioeconómico (de Paccha): Las actividades principales de la población son la Agricultura, Ganadería, y comercio.

Agricultura: El distrito de Pacha muestra una gran diversidad productiva agrícola, del total de superficie cosechada los cultivos predominantes son:

Ganadería: La ganadería en el distrito de Pacha - Chota es una actividad primordial tal como la agricultura para las familias de la zona.

TIPO DE CARRETERA Y TIPO DE VEHICULO DE DISEÑO:

El tipo de carretera es de segunda clase y orografía tipo 4.

El vehículo de diseño es un C2, que tiene las siguientes medidas 7.30 m. entre ejes y 2.60 m. de ancho.

TIPO DE VEHICULO

NOMENCLATURA

ALTO TOTAL

ANCHO TOTAL

LARGO TOTAL

LONGITUD ENTRE EJES

Rmin rueda externa delanteraRmin rueda interna traseraCamión simple 2 ejesC24.102.69.106.1012.808.50

PARAMETROS DE DISEÑO

Los parámetros de diseño según las DG 2001 son:

Velocidad directriz (Vd) : 40 km/h.Radio mínimo : 45 m.Radio mínimo excepcional : 21 m.Peralte mínimo 2%Peralte máximo absoluto : 12%Peralte máximo normal : 8%

Peraltes de las curvas de acuerdo a los radios y velocidad directriz (40Km/h).

Nº DE CURVAR(m.)Veloc. Direc. (Km/h)P%151408.02214012.03214012.0451408.05102.23408.0645408.0745408.08110.83408.0Bombeo : 2%Pendiente mínima : 0.5%

Pendiente máxima normal : 6% Pendiente máxima Excep. : 9% según tabla 403.01 de las dg – 2001.Ancho de pavimento : 6.60 m. (tabla 304.01 según DG-2001).Berma : 1.20 m (Tabla 304.02. según DG-2001).TaludesTalud de corte: elegiremos roca suelta (1:2)Talud de relleno: elegiremos terrenos varios (1:1.5)

Tabla 304.10.(DG – 2001)Taludes de corte0.75ludeAltura de corte corte Roca Roca

sueltasuelosSuelosSuelos fijasueltagravososarcillososarenososmenorDe 5.00 m1:101:61:41:1 – 1:31:12:15.00A 10.0m1:101:41:21.11:1-Mayor 1.81.2---De10.0m

N.P.D.CTaludes De RellenoMaterialesTaludes V : HEnrocadoTerrenos variosArena1 : 11 : 1.51 : 2m) Sobre ancho: EMBED Equation.DSMT4 µ §Donde:Sa : Sobreancho

n : Nº de carrilesR : RadioL : Distancia eje delantero y posteriorV : Velocidad directriz

Ejemplo: encontraremos el sobreancho para la curva Nº 01

Datos:

R = 51L = 7.3 m.V = 40 Km./h.n = 2 carriles

Del mismo modo se encontraran los resultados para las demás curvas:

Nº DE CURVAR(m.)S/A(m.)1511.82213.63213.64511.85102.231.206451.807451.808110.830.90n) Cunetas: Profundidad : 0.30Ancho : 0.60

INCLINACIONES MAXIMAS DEL TALUD INTERIORES EN CUNETASTABLA 304.1 2( DG – 2001).V.D (Km/h)SECAI.M.D.A(VEH/.DIA)< 750>750< 701:21:31.3> 701:31:4

DISEÑO DEL EJE EN PLANTA

Estacado Del Eje

El estacado del eje se realizo cada 20m. de acuerdo a lo especificado en clase salvo algunos casos donde se requirió de una menor longitud.

Cálculo de coordenadas de los Pis.

Cálculo de coordenadas de PCs, PIs y PTs y sus correspondientes coordenadas.

Cálculo de elementos de curvas horizontales

Elementos de curvas horizontales simples

ELEMENTOSÍMBOLOFÓRMULATangenteTT = R tan ( I / 2 )Longitud de curvaLcLc =(RI/180(EMBED Equation.3µ §CuerdaCC = 2 R Sen ( I / 2)ExternaEE = R [ Sec ( I / 2 ) – 1 ]FlechaFF = R [ 1 – Cos ( I / 2 )]CURVA Nº1

Datos de la curvaVelocidad Directriz = 40 Km/h

EMBED Equation.3 µ §Valores Reales.

EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Así calculamos para todas las curvas y tenemos:

Nº DE CURVAR(m.)ANGULOTANG.(m.)Lc(m.)EfCVALORSENT.151.0079º 02' 20"I42.0770.3515.1111.6664.91221.0091º 18' 00"D21.4833.469.046.3230.03321.0091º 43' 48"D21.6433.629.166.3830.14451.0067º 16' 36"D33.9359.8810.268.5456.505102.2335º 23' 15"I32.6163.145.084.8462.14645.0073º 09' 07"D33.3957.4511.048.8653.63745.00111º 26' 58"I66.0387.5334.9019.6674.378110.8342º 51' 00"D43.4982.898.237.6680.97

DISEÑO DEL PERFIL LONGITUDINAL

A) Cálculo de cotas de terreno y cotas de la subrasante

SECCIONES TRANSVERSALES:

Anchos típicos de secciones transversales

Faja de rodadura : 6.6 m.Berma : 1.20 m.Cunetas :

Ancho = 0.60Profundidad = 0.30

Derecho de vía : 20 m. por ser propiedad privada

Cálculo de áreas de corte y relleno además de los volúmenes correspondientes.

Aremos un ejemplo de una sección transversal

- Area de relleno (AR):AR = 0

- Area de corte (AC) EMBED Equation.3 µ §

Cálculo de los volúmenes: Los volúmenes de corte y relleno se encuentran con las siguientes fórmulas Cuando en 2 secciones consecutivas se tiene áreas de corte o áreas de relleno. EMBED Equation.3 µ §

Si en la primera progresiva dentro de las 2 sucesivas hay una de corte o relleno y la otra no. EMBED Equation.3 µ §

Áreas y volúmenes de corte y relleno del kilómetro asignado

DISEÑO DE PAVIMENTACIÓN (PAVIMENTO FLEXIBLE)

DATOS:

Tránsito Vínculos que van a circular por dicha vía..TIPOS DE VEHICULOSCANTIDADAc80B3-12B24C28C32T2 S22Periodo de diseño 20 añosTPD = 89+2+3+8+2+105 en los carriles de circulación.Tasa de crecimiento =4% anual.Desviación estándar=0.45

Coeficiente de confiabilidad =90%Consideramos una serviciabilidad inicial de =4.2 (por ser pavimento flexible)Serviciabilidad final de =2 (carreteros con clasificación menor)Coeficiente de drenaje =1 (porque el suelo A2 y el drenaje es bueno y el periodo de lluvia es de 4 meses (33% anual)).CBR del terreno de fundación =4.4%(estudio de sueles expediente técnico canalización quebrada aeromayoCBR de la subbase =30%CBR de la base 85%Módulo d elasticidad del concreto asfáltico=350000 lb/ pulg. 2.

SOLUCIÓNCÁLCULO DEL FACTOR CAMIÓN Para AC Fc = 0.00018+0.00018 = 0.00036 Para B3- 1 Fc = 0.544+1.266 = 1.810 Para B2 Fc=0.544+3.136 = 3.680Para C3 Fc=0.544+0.2004 = 2.548Para t2 s2 Fc=0.544+3.137+2.004 = 5.684Para C2 Fc =0.544+3.266 = 3.676

CALCULO DEL NUMERO DE EALSCálculo de ejes equivalente a 18000lb en el carril de diseñoTIPO DE VEHICULON° VEHICULOSCARRIL DISEÑON° VEHICULOS POR AÑOFACTOR DE CRESIMIENTOFACTOR CAMIONN° DE EALSAc441606029.7780.00036172.164B3 – 1136529.7781.81019672B2273029.7783.68079995C24146029.7783.67615981C3136529.7782.54827694T2S2136529.7785.68461779 QUOTE µ § N° DE EALS = 205 293.164

CALCULO DE LOS MODULOD DE RESILIENCIAMr subrasante = 1500*4.4 = 6600 lb/plg2

a 1 = 0.39 (haciendo uso de un ábaco de la separata figura 16-13 de pavimentos flexibles método AASHTO).

Mr subrasante = 1500*4.4 = 6600 lb/plg2

a 2= 0.135 (haciendo uso de un ábaco de la separata figura 16-15 de pavimentos flexibles método AASHTO).

Mr subbase =15000 lb/plg2

a 3= 0.108(haciendo uso de un ábaco de la separata figura 16-16 de pavimentos flexibles método AASHTO).

CALCULO DE LOS NÚMEROS ESTRUCTURALES (SN).Mrsubrasante= 6600 lb/plg2 entonces SN = 2.3Mrsubrasante = 6600 lb/plg2 entonces SN1 = 1.56MrSubbase =15000 lb/plg2 entonces SN2 = 2.02

(Según la figura 16 – 11 de la separata de pavimentos flexible método AASHTO).

CÁLCULOS DE ESPESORES 131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313131313S13N13113 13=13 13a13113*13D13113 13 13 13 13 13 13’! 13D13113 13=13 13S13N13113/13a13113 13=13 13113.13513613/13013.13313913 13=13413 13D13113=13 13413 13S13N13213 13=13 13S13N13113 13+13 13S13N13 13b13a13s13e1313S13N13 13b13a13s13e13 13=13 13S13N13213 13 13S13N13113 13=13 13213.13013213 13 13113.13513613 13=13 13013.134136131313S13N13 13b13a13s13e13 13=13 13a13213*13D13213*13m13213 13 13 13 13’! 13 13 13 13D13213=13 13S13N13 13b13a13s13e13/13a13213*13m13213 13 1313 13 1313D13213 13=13 13013.13413613/13013.13113313513*13113 13=13 13313.13413013713 13H" 13313.13513 13D13213=13313.13513 1313S13N13 13b13a13s13e13 13c13o13r13r13e13g13i13d13o13 13=13 13313.13513*13013.13113313513*13113 13=13 13013.134137132135131313S13N13213c13o13r13regido =SN1+ANbase corregido

SN2corregido =1.56+0.4725 = 2.033

SN2corregido =2.033

SN = SN1 + SN base + SN sub baseSN sub base = SN – (SN1+ SN base corregida)

SN sub base = 2.73 – (1.56+0.4725)

SN sub base = 0.696

SN sub base = a3*D3*m3

D3 = SN sub base/ (a3*m3) = 0.696/(0.108*1) = 6.44”

D3 = 6.5”

CAPAS Y ESPESORES DEL PAVIMENTO

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

La longitud total del tramo en estudio es de 1 Km El estudio definitivo se realizo, utilizando las DG – 2001.Se determinaron las curvas del kilómetro en estudio, con sus respectivos elementos de curva.Se formó la aproximación el mejor diseño en perfil que permitió tener un equilibro ente volúmenes de corte y relleno.Se calculo y se dibujo el perfil longitudinal, y sus secciones transversales. Se obtuvieron las secciones transversales así como las típicas donde se observa todos los componentes de una sección de acuerdo al estudio realizado.

RECOMENDACIONES

Tener mucho cuidado en el trazo del eje de dicha carretera, para no tener mucho relleno ni mucho

corte.Tener en cuenta lo establecido y recomendado en la