MECNICA D FLUIDOS I

FACULTAD DE INGENIERACAMINOS I

RECONOCIMIENTO DE RUTAS EN UNA CARRETERAI. INTRODUCCION Las carreteras son muy importantes, puesto que estn consideradas como uno de los primeros factores en el desarrollo de los pueblos, permitiendo que la civilizacin llegue a los lugares ms alejados. Por lo cual la vida moderna exige el rpido transporte de personas y mercancas de una zona a otra; transporte que debe efectuarse en condiciones de seguridad, comodidad y economa.

En el diseo de la carretera se ha tenido en cuenta la tcnica actual, como en la etapa del reconocimiento del terreno donde se va efectuar dicho proyecto, describiendo lo que corresponde a la determinacin y seleccin de la mejor ruta, eleccin de pendientes, etc., cumpliendo con las Normas Peruanas de Diseo de Carreteras; dentro de los aspectos de economa, seguridad y comodidad en el trnsito vehicular, as como el adelanto industrial y tcnico en la fabricacin de vehculos, puesto que el vehculo y la carretera constituyen un binomio que forman un sistema de transporte que no pueden existir uno en ausencia del otro.

Considerando lo accidentado del terreno, adems de las Normas Peruanas se ha tenido que adaptar el trazo a la configuracin del terreno, subiendo y bajando el eje de la carretera con el fin de salvar la topografa y lograr pasar satisfactoriamente los lugares obligados de paso, como por ejemplo el lugar ms corto y seguro para cruzar un ro.

II. OBJETIVOS Realizar el diseo de la carretera por el mtodo topogrfico, teniendo en cuenta, para cada parmetro, segn las Normas Peruanas de Diseo de Carreteras.(DG 2001)

Determinar y justificar los puntos de control por donde pasar la posible o posibles rutas. Conocer, analizar y determinar el tipo de topografa del terreno donde se va ubicar la carretera.

Realizar el trazo de la lnea de gradiente de tres rutas posibles existentes. Evaluar y determinar la mejor ruta de las tres diferentes rutas trazadas en el plano topogrfico, teniendo en cuenta diversos criterios de seleccin (longitud total, pendiente mxima, nmero de puentes, nmero de alcantarillas, tipo de topografa, nmero de curvas de volteo, etc.).

III. DESARROLLO GENERAL DEL PROYECTO.1. UBICACIN:

1.1. GEOGRAFICA:COORDENADAS UTM A

ESTE:

NORTE:COORDENADAS UTM B

ESTE:

NORTE:

2. CLASIFICACION DE CARRETERA SEGN IDM:

De acuerdo a su servicio tambin se puede saber el tipo de carretera, la cual est ligada al nmero de vehculos por da que pasan por dicha carretera y las que modulan el volumen de trnsito conocido como ndice Medio Diario. Tambin es importante saber que segn la clasificacin de las carreteras de acuerdo a su jurisdiccin, pertenece a las del sistema departamental, las cuales estn bajo la direccin de los gobiernos regionales Por lo tanto la carretera es del tipo Regional de Segunda Clase, con un IMD que est entre los 2000 y 400 vehculos por da.3. TIPO DE CARRETERA SEGN SU CONDICIONES OROGRAFICAS.Para realizar el diseo de una carretera se tiene como un aspecto importante en el reconocimiento, el estudio de la topografa de la zona entre los puntos que se desean unir. Estos estudios revelan generalmente las posibles rutas que pueden seguirse permitiendo tambin evadir los obstculos que se presentan.

Se cuenta con un plano topogrfico altimtrico a una escala de 1/ 2000, cuyas curvas de nivel tienen 2 m. de equidistancia, en el cual se deber unir los puntos asignados: punto inicial de cota 3330 m.s.n.m., punto final de cota 3120 m.s.n.m.

Para unir estos puntos se tienen que sobrepasar varias dificultades entre la cuales observamos que estos puntos se encuentran separados por un ro y una divisoria, adems en este plano se cuenta con varias quebradas las cuales alimentan a este ro.

Para definir exactamente el tipo de orografa que tiene nuestro plano, se han realizado cortes en diferentes partes del plano, en funcin del ngulo tangente, de esa forma se va a determinar la topografa del terreno. Los cortes realizados se evaluaron de acuerdo al siguiente cuadro: TIPO DE TOPOGRAFIAPENDIENTE

PLANAi < 10%

ONDULADA10% < i < 45%

ACCIDENTADA45% < i 100%

Haciendo uso de la siguiente frmula hallamos la pendiente:

Pendiente (%):

Donde:

= Pendiente.

= Distancia horizontal de lnea de corte (metros).

= Diferencia de cotas.

= ngulo de inclinacin.Teniendo en cuenta los cortes realizados en el plano en planta y las diferencias de cotas obtendremos la pendiente del terreno y clasificaremos el tipo de terreno, as como se muestra a continuacin:

Realizando el anlisis correspondiente de los dos cuadros presentados se llega a la conclusin de que la topografa del terreno es ACCIDENTADA.

Podramos decir que la carretera a construir sera de Segunda clase - tipo 3.4. PARMETROS DE DISEO

4.1. Velocidad directriz

Como contamos con una topografa accidentada, para una carretera de SEGUNDA CLASE-TIPO 3, el reglamento nos sugiere una velocidad directriz de 60 Km. / h.

4.2. Vehculo de Diseo:

Despus de realizado en estudio econmico, de topografa, clase de carretera se opt por escoger el siguiente vehculo de diseo, el cual servir a los pobladores para el transporte de sus productos.

Camin de tres ejes.

Longitud total de 12.30 metros.

Peso bruto mximo de 25 tn.

4.3. Radio de curvatura Mnima:

Teniendo en cuenta la clasificacin de nuestra carretera y segn las normas DG-2001, para una velocidad de 60 k/m el radio de curvatura mnima es de 125 m.

4.4. Ancho de calzada:De acuerdo con las Normas Peruanas DG-2001, de la tabla 304.01 el ancho de calzada de nuestra va sera 6.60 m.CLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP(2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DEDISEO:

30 KPH6,006,00

40 KPH6,606,606,606,00

50 KPH7,007,006,606,606,606,60

60 KPH7,207,207,007,007,207,207,007,007,007,006,606,606,606,60

70 KPH7,207,207,207,207,007,007,207,207,007,007,007,007,007,00

80 KPH7,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,007,007,00

4.5. Pendiente mxima:

Basndonos en los valores recomendados en la DG-2001 la pendiente mxima ser de 8%.

CLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP (2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DEDISEO:

30 KPH10.0012,00

40 KPH9,008.009.0010,00

50 KPH7.007.008.009,008,008,00

60 KPH6.006.007.007.006.006.007,007,006.007.008,009,008,008,00

70 KPH5.005.006,006,006,007,006,006,007,007,006,007,007,007,00

80 KPH5,005,005,005,005,005,006,006,006,006,006,006,006,007,00

Sin embargo para efectos del estudio preliminar en el trazo de la gradiente se tomar como pendiente mxima al valor obtenido de la siguiente frmula:

P mx. Trazo= (P mx- 1)P mx. Trazo= 8-1P mx. Trazo=7%

4.6. Peralte mximo:

De acuerdo con la tabla 402.02 de las normas DG-2001, para una velocidad de diseo de 60 km/h y a la clasificacin de la carretera le corresponde un peralte mximo normal de 8%.4.7. Ancho de Berma:

Tomando en consideracin los valores de la norma DG-2001 el ancho de la berma es igual a 1.2 m.

4.8. Ancho de la subrasante:

La subrasante tendr el ancho necesario para recibir sobre ella las capas integrantes del pavimento. Debe tenerse en cuenta que su ancho ser mayor que el de la superficie final de la calzada, en funcin del talud y del espesor del pavimento.

4.9. Cuneta:

Las cunetas tendrn en general seccin triangular y se proyectarn para todos los tramos en laderas y corte cerrado. Sus dimensiones sern fijadas de acuerdo a las condiciones pluviomtricas. El ancho es medido desde el borde de la subrasante hasta la vertical que pasa por el vrtice inferior. La profundidad es medida verticalmente desde el nivel del borde de la subrasante hasta el fondo o vrtice de la cuneta.

Segn las N.P.DG-2001 tenemos:

ReginProfundidad (m)Ancho (m)

Seca0.20.5

Lluviosa0.30.5

Muy lluviosa0.51

4.10. Alcantarillas:

Dimensiones Mnimas: La dimensin mnima interna de las alcantarillas (tubular) deber ser la que permite su limpieza, conservacin, teniendo en cuenta el caudal a eliminarse, la naturaleza y la pendiente del cauce, y el costo con relacin a la disponibilidad de los materiales.

IV. RESULTADOS:1. ESTUDIO PRELIMINAR DE LA CARRETERA

1.1. DETERMINACION Y FUNDAMENTACION DE LOS PUNTOS DE CONTROL:

Haciendo un estudio visual del plano y de acuerdo a un trazo a mano alzada de nuestras rutas se puede designar los siguientes puntos de control.

RUTA1 (AZUL)HACER CON PLANOTenemos al Abra Achaya (2236 m.s.n.m.), siendo este el de menor altitud y ms cercano al punto inicial; siguiendo la trayectoria de la ruta encontramos al Abra Berleny (2166 m.s.n.m.) el cual se utilizara para una curva con el fin de evitar pasar por el cerro San Pepe y finalmente el ro Dungul en el cual se construir un puente a una cota de 2046 m.s.n.m.(parte ms angosta del rio)

RUTA 2 (VERDE)

HACER CON PLANODentro de los puntos de control para la ruta 2 se tiene al Abra Achaya (2236 m.s.n.m.) por ser el ms cercano y el rio Dungul a una altitud de 2058 m.s.n.m., aunque no es la parte ms angosta de dicho rio se lo ha considerado porque presenta zonas de mayor estabilidad (menor erosin de las mrgenes) y para evitar hacer la va ms larga con relacin al tramo ms corto.

RUTA 3 (ROJA)

HACER CON PLANOPara esta ruta se presentan los puntos de control siguientes: el Abra Callqui, se ha tomado este abra para poder evitar pasar cerca al cerro San Pepe por tener este una ladera pronunciada; y el rio Dungul con cota 2058 m.s.n.m.(en la parte que ya se mencion anteriormente.

2. SELECCIN DE LA MEJOR RUTA:

2.1. MTODO DE LOS PESOS ABSOLUTOS

2.2. METODO DE LOS PESOS RELATIVOS:

POR LO TANTO LA RUTA ELEGIDA ES:POR LO TANTO: LA MEJOR RUTA PARA TRAZAR LA CARRETYERA SEGN LOS CRITERIOS TOMADOS ES LA RUTA 2 (VERDE).

Hoja1

TRAMOCOTASi (%)lc (cm)N DE COMPASADASLON. TRAMOOBRA DE ARTECURVA VUELTAOBS

INICIALFINALPUENTEALCANTARILLA

A-1

1 - 2

2 - 3

3- 4

4-5

5-6

6-7

7-8

Hoja1

TRAMOCOTASi (%)lc (cm)N DE COMPASADASLON. TRAMOOBRA DE ARTECURVA VUELTAOBS

INICIALFINALPUENTEALCANTARILLA

A-1

1 - 2

2 - 3

3- 4

4-5

5-6

6-7

7-8

Hoja1

TRAMOCOTASi (%)lc (cm)N DE COMPASADASLON. TRAMOOBRA DE ARTECURVA VUELTAOBS

INICIALFINALPUENTEALCANTARILLA

A-1

1 - 2

2 - 3

3- 4

4-5

5-6

6-7

7-8

Hoja1

NCARACTERISTICASRUTA AZULRUTA ROJARUTA VERDE

VALORPESOVALORPESOVALORPESO

1LON. TOTAL

2PEN. MEDIA (%)

3PEN. MAX (%)

4N Y LONG. PUENTE

5N DE ALCANTARILLAS

6N DE CURVAS DE VUELTA

Hoja1

NCARACTERISTICASRUTA AZULRUTA ROJARUTA VERDE

VALORPESOVALORPESOVALORPESO

1LON. TOTAL84301.095201.129300118687401.0367734282

2PEN. MEDIA (%)3.41.04.21.23529411765.11.5

3PEN. MAX (%)5.51.24.5161.3333333333

4N Y LONG. PUENTE1450.113200.874172185415101

5N DE ALCANTARILLAS61.06181.3333333333

6N DE CURVAS DE VUELTA40.85130.6

7TOTAL5.16.26.8

Hoja1

CORTEDH (cm)DH (m)CotasDiferencia de cotasPendiente (%)Topografa

InicialFinal

A-A1.50.0152240219050166.6666666667Accidentada

B-B8022302190400.025Accidentada

C-C4022202180400.05Accidentada

D-D3420802050300.0441176471Accidentada

E-E6822402170700.0514705882Muy Accidentada

F-F5521902110800.0727272727Muy Accidentada

G-G0ERROR:#DIV/0!

H-H0ERROR:#DIV/0!

I-I0ERROR:#DIV/0!

J-J0ERROR:#DIV/0!

K-K0ERROR:#DIV/0!

L-L0ERROR:#DIV/0!

M-M0ERROR:#DIV/0!

N-N0ERROR:#DIV/0!

-0ERROR:#DIV/0!

O-O0ERROR:#DIV/0!

P-P0ERROR:#DIV/0!

Q-Q0ERROR:#DIV/0!

R-R0ERROR:#DIV/0!

S-S0ERROR:#DIV/0!