Ing. Caleb Ríos Vargas.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN. .................................................................................................................. 2

OBJETIVOS. .......................................................................................................................... 3

OBJETIVO PRINCIPAL. ................................................................................................... 3

OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................................. 3

1. PROCEDIMIENTO DEL TRABAJO. .......................................................................... 4

1.1. ELECCIÓN DE CLASE DE CARRETERA. .......................................................... 4

1.1.1. Carretera de tercera clase: .......................................................................... 4

1.1.2. Tipo 3: .............................................................................................................. 4

1.2. TRAZO DE LA LÍNEA GRADIENTE Y ALINEAMIENTO. .................................. 4

1.2.1. Línea de gradiente. ....................................................................................... 4

1.3. RESULTADOS. ....................................................................................................... 8

1.3.1. Rutas. .............................................................................................................. 8

a) Ruta 1. ........................................................................................................................ 8

b) Ruta 2. ........................................................................................................................ 9

c) Ruta 3. ...................................................................................................................... 10

2. CÁLCULOS. ............................................................................................................... 10

3. CUADROS DE ELECCIÓN DE LA MEJOR RUTA. ............................................... 11

3.1. Método de los Pesos Absolutos....................................................................... 12

3.2. Método de los Pesos Relativos. ....................................................................... 12

4. CONCLUSIONES. ..................................................................................................... 12

5. RECOMENDACIONES. ............................................................................................ 13

6. ANEXOS. .................................................................................................................... 14

Ing. Caleb Ríos Vargas.

INTRODUCCIÓN.

En el presente trabajo detallo el procedimiento que se realiza para hacer rutas

en un determinado terreno o lugar que se desea realizarlo. En este caso he

escogido el mapa de Lamas – Rumizapa.

Para el trazo se hace la línea de gradiente que realiza con el fin de conocer más

a cerca de un trazo preliminar, considerando la topografía y orografía

manteniendo un determinado rango de pendiente, el tramo más corto entre los

dos puntos de interés.

Como parte introductiva al tema, en la ingeniería una de las ramas de

especialización más importantes es la rama de transportes que estudia todo lo

relacionado con las carreteras, el flujo vehicular, planificación, diseño y

operación de tráfico en las calles, carreteras y autopistas, sus redes,

infraestructuras, tierras colindantes y su relación con los diferentes medios de

transporte consiguiendo una movilidad segura, eficiente y conveniente. En el

Diseño Geométrico de Carreteras es la parte más importante ya que nos dará

una idea concreta de lo que será nuestra carretera. Se debe tomar muy en

cuenta el tipo de Topografía del terreno porque de esta se determinará su

funcionalidad, su costo, su seguridad y otros.

El trazo de la línea de gradiente es uno de los primeros trabajos para definir el

alineamiento de una carretera, ello se realiza en función de la pendiente del

camino y el intervalo de las curvas de nivel.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

OBJETIVOS.

OBJETIVO PRINCIPAL.

Hacer el trazo directo para obtener mis rutas, además conocer el significado

y la importancia que tiene la línea de gradiente, para el trazo preliminar.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Nosotros como estudiantes debemos de ser capaces de poder trazar la

línea gradiente, como inicio de elegir nuestras rutas. Además el estudiante

debe tener la destreza y capacidad de poder dirigir, y elegir las distancias

de los puntos de la línea gradiente.

Antes de empezar a realizar la línea de gradiente, se tiene que tener los

puntos o cotas tanto iniciales como finales.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

1. PROCEDIMIENTO DEL TRABAJO.

Una vez que se tiene el mapa de nivel, que en mi caso estoy trabajando

con el mapa de nivel Lamas-Rumizapa, se empieza hacer el procedimiento

respectivo del trabajo encargado acerca del trazado de tres rutas, para la

elección de una carretera.

1.1. ELECCIÓN DE CLASE DE CARRETERA.

La clase de carretera con la que me basé para hacer las rutas es: la

carretera de tercera categoría:

1.1.1. Carretera de tercera clase:

Concepto: Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada

de dos carriles de 3,00 m de ancho como mínimo. De manera excepcional

estas vías podrán tener carriles hasta de 2,50 m, contando con el sustento

técnico correspondiente. Estas carreteras pueden funcionar con soluciones

denominadas básicas o económicas, consistentes en la aplicación de

estabilizadores de suelos, emulsiones asfálticas y/o micro pavimentos; o en

afirmado, en la superficie de rodadura. En caso de ser pavimentadas

deberán cumplirse con las condiciones geométricas estipuladas para las

carreteras de segunda clase.

La velocidad de diseño es de 30km/h.

Y también me he utilizado el tipo 3:

1.1.2. Tipo 3:

Concepto. Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre 51% y el

100% y sus pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre

6% y 8%, por lo que requiere importantes movimientos de tierras, razón por

la cual presenta dificultades en el trazado.

1.2. TRAZO DE LA LÍNEA GRADIENTE Y ALINEAMIENTO.

1.2.1. Línea de gradiente.

Es la línea de trazo curvilíneo que se obtiene, al unir puntos con igual

pendiente, al tratar de unir los puntos a enlazar.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

Para iniciar a trazar nuestras rutas, lo primero que hay que hacer es saber

cómo es la forma del terreno, y al mismo tiempo tener en claro cuál es la

cota inicial y la cota final.

Mapa de Nivel Lamas-Rumizapa.

El punto A y el punto B, cota inicial y final respectivamente.

Luego hacer nuestro perfil longitudinal. Además tenemos que saber con

qué pendiente vamos a trabajar.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

En este caso ya que la carretera a trazar es de tercera generación con

una velocidad de 30 hm/h, he elegido una pendiente máxima de 6%.

𝑖𝑚á𝑥 = 6%

Entonces con la pendiente que vamos a trabajar es:

𝑖 = 𝑖𝑚á𝑥 − 2 = 6 − 2 = 4 %

Se le resta dos debido a que esas son las distancias de las curvas,

denominado también el factor de seguridad.

Distancia

100 m

Distancias entre curvas de nivel es cada 2 metros, entonces

Distancia curva de nivel es: Dcn= 2 mt

Ahora calculamos la distancia con la que voy hacer el trazo de línea de

gradiente. Del grafico podemos deducir:

𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎

100=

𝐷𝑐𝑛

4

𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝐷𝑐𝑛 ∗ 100

4=

2 ∗ 100

4= 50 𝑚.

Si trabajamos con abertura de compás nuestra distancia sería: 50m. En

mi caso he trabajado en AutoCAD Civil 3D, que es un programa que nos

ayuda mucho a nosotros como estudiantes para tener una visión en el

futuro de cómo trabajaremos cuando realicemos este tipo de obras.

La escala es = 1 2000⁄

i = pendiente = 4%

D. curvas = 2

mt

4 mt

Ing. Caleb Ríos Vargas.

Como bien sabemos en el mapa de nivel hay curvas primarias y curvas

secundarias, del cual en este plano las curvas primarias están de color

blanco y las curvas secundarias de color azul.

Luego una vez definida la distancia con que vamos a trabajar,

empezamos a trazar nuestra línea gradiente.

Inicio del trazado de la línea gradiente, con una distancia de 50m.

Y así con este método mostrado trazamos nuestras tres rutas, ya que para

elegir una carretera, para un determinado proyecto se tiene que trazar tres

rutas de las cuales una se seleccionará, la que tenga menos obras de arte:

que son alcantarillado, rellenos, puentes, etc. es decir la que genere menos

gastos.

Cuando se dibuja no se debe pasar más de dos curvas es decir, el punto

inicial hay una curva lo cual el siguiente punto va a la intersección de una

de las dos curvas que están a su costado, más curvas no puede pasarse.

Luego una vez terminado la línea de gradiente, utilizamos la polilínea para

luego ir a la (aligment), seleccionando la opción (create aligment from

objects), donde seleccionamos y ponemos un nombre a la ruta para luego

irnos a la opción profile (perfil), seleccionando la primera opción create

surface profile (crear perfil de superficie). Luego una vez obtenido el perfil

de la línea gradiente, nos vamos a la segunda opción de profile, que es

profile creation tolos (herramientas de creación de perfiles) y sacamos las

respectivas pendientes y también vemos el perfil de cómo va ser nuestra

carretera.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

También con este programa se saca la distancia total de cada ruta, para

luego poder elegir cual de la ruta nos conviene llevarla a cabo.

Total son tres rutas, donde cada una tiene sus respectivos perfiles, que se

detallan en los planos mostrados, en este trabajo.

1.3. RESULTADOS.

Las tres rutas que tracé fueron establecidas con respecto a la normatividad

de caminos.

1.3.1. Rutas.

a) Ruta 1.

Primer tramo: Este tramo inicia en el punto A con una distancia de

0+000.00m, con una cota de 638.000 m, con una pendiente de 3.97%

llegando al siguiente tramo el cual lo denomino como 𝐴′ , con una altura de

668.064 m y con una distancia de 0+756.86m.

Segundo tramo: Este tramo inicia desde el tramo 𝐴′ que tiene una

distancia de 0+756.86m y una distancia final en el tramo 𝐴′’ de 1+251.15,

que quiere decir que el tramo desde 𝐴′ hasta 𝐴′’, tiene una distancia de

0+494.29m a una cota o altura de 648m y con una pendiente de 4.06%

Tercer tramo: Este tramo inicia desde el tramo 𝐴′’= 1+251.15m y termina

en el tramo 𝐴′’’ = 1+401.14. Entonces la distancia de este tramo de 𝐴′’ hasta

𝐴′’’ es de 0+149.99m. Tiene una altura de 654.000m y una pendiente de

4%.

Cuarto tramo. Este tramo inicia desde el tramo 𝐴′’’= 1+401.14m y termina

en el punto B que viene a ser el punto final de la ruta, B= 2+195.00.

Entonces la distancia de este tramo de 𝐴′’’ hasta B, es de 0+793.86m. Tiene

una altura final de 622.059m y una pendiente de 4.02 %.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

b) Ruta 2.

Primer tramo. Este tramo inicia en el punto A con una distancia de

0+000.00m, con una cota de 638.000 m, con una pendiente de 4% llegando

al siguiente tramo el cual lo denomino como (I), con una altura de 630.000m

y con una distancia de 0+200.00m.

Segundo tramo. Este tramo inicia desde el tramo (I)= 0+200.00m y termina

en el tramo (II) = 0+461.66. Entonces la distancia de este tramo de I hasta

II es de 0+261.66m. Tiene una altura de 640.000m y una pendiente de

3.97%.

Tercer Tramo. Este tramo inicia desde el tramo (II)= 0+461.66m y termina

en el tramo (III) = 0+751.66. Entonces la distancia de este tramo de II hasta

III es de 0+290.00m. Tiene una altura de 628.000m y una pendiente de 4%.

Cuarto tramo. Este tramo inicia desde el tramo (III)= 0+751.66m y termina

en el tramo (IV) = 1+001.66. Entonces la distancia de este tramo de III hasta

IV es de 0+250.00m. Tiene una altura de 638.000m y una pendiente de 4%.

Quinto tramo. Este tramo inicia desde el tramo IV= 1+001.66m y termina

en el tramo V = 1+301.67m. Entonces la distancia de este tramo de IV hasta

V es de 0+300.01m. Tiene una altura de 626.000m y una pendiente de 4%.

Sexto tramo. Este tramo inicia desde el tramo V= 1+301.67m y termina en

el tramo VI = 1+501.66m. Entonces la distancia de este tramo de V hasta

VI es de 0+199.99m. Tiene una altura de 634.000m y una pendiente de 4%.

Séptimo tramo. Este tramo inicia desde el tramo VI= 1+501.66m y termina

en el tramo VII = 2+001.70m. Entonces la distancia de este tramo de VII

hasta VIII es de 0+500.04m. Tiene una altura de 614.000m y una pendiente

de 4%.

Octavo tramo. Este tramo inicia desde el tramo VII= 2+001.70m y termina

en el tramo B = 2+140.00m. Entonces la distancia de este tramo de VIII

hasta B es de 0+138.30m. Tiene una altura de 619.909m y una pendiente

de 4.27%.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

c) Ruta 3.

Primer tramo: Este tramo inicia en el punto A con una distancia de

0+000.00m, con una cota de 638.000 m, con una pendiente de 4.16%

llegando al siguiente tramo el cual lo denomino como (a), con una altura de

597.846m y con una distancia de 0+964.74m.

Segundo tramo. Este tramo inicia desde el tramo (a)= 0+964.74m y

termina en el tramo (b)= 1+369.54m. Entonces la distancia de este tramo

de (a) hasta (b) es de 0+404.80m. Tiene una altura de 614.000m y una

pendiente de 3.99%.

Tercer tramo. Este tramo inicia desde el tramo (b)= 1+369.54m y termina

en el tramo (c) = 1+769.54m. Entonces la distancia de este tramo de (b)

hasta (c) es de 0+400.00m. Tiene una altura de 598.000m y una pendiente

de 4%.

Cuarto tramo. Este tramo inicia desde el tramo (c)= 1+769.54m y termina

en el punto B = 2+281.37m. Entonces la distancia de este tramo de (c) hasta

B es de 0+511.83m. Tiene una altura de 620.000m y una pendiente de

4.30%.

2. CÁLCULOS.

Ruta 1.

TRAMOS COTAS

DESNIVEL PENDIENTE LONGITUD

DE TRAMO

OBRAS DE ARTE

INICIAL FINAL PUENTES ALCANTARILLAS

A - 𝐴′ 638.00 668.064 30.064 3.97% 0+756.86 0 0

𝐴′- 𝐴′′ 668.064 648.000 20.064 4.06% 0+494.29 0 1

𝐴′′ - 𝐴′′′ 648.00 654.000 6.000 4.00% 0+149.99 0 0

𝐴′′′ −A’’’’ 654.00 622.059 31.941 4.02% 0+793.86 0 1

TOTAL 88.069 2+195.00 0 2

I media (%) =88.069

2195x100 = 4.012 %

Ing. Caleb Ríos Vargas.

Ruta 2.

TRAMOS COTAS

DESNIVEL PENDIENTE LONGITUD

DE TRAMO

OBRAS DE ARTE

INICIAL FINAL PUENTES ALCANTARILLAS

A - I 638.000 630.000 8.000 4.00% 0+200.00 0 1

I-II 630.000 640.000 10.000 3.97% 0+261.66 0 0

II-III 640.000 628.000 12.000 4.00% 0+290.00 0 1

III-IV 628.000 638.000 10.000 4.00% 0+250.00 0 0

IV-V 638.000 626.000 12.000 4.00% 0+300.01 0 1

V-VI 626.000 634.000 8.000 4.00% 0+199.99 0 0

VI-VII 634.000 614.000 20.000 4.00% 0+500.04 0 1

VII-B 614.000 619.909 5.909 4.27% 0+138.30 0 0

TOTAL 85.909 2+140.00 0 4

I media (%) =85.909

2140x100 = 4.014 %

Ruta 3.

TRAMOS COTAS

DESNIVEL PENDIENTE LONGITUD

DE TRAMO

OBRAS DE ARTE

INICIAL FINAL PUENTES ALCANTARILLAS

A - a 638.000 597.846 40.154 4.16 0+ 964.74 0 1

A - b 597.846 614.000 16.154 3.99 0+ 404.80 0 0

b - c 614.000 598.000 16.000 4.00 0+ 400.00 0 1

c- B 598.000 620.000 22.000 4.30 0+ 511.83 0 0

TOTAL 94.308 2+ 281.37 0 2

I media (%) =94.308

2281.37x100 = 4.13 %

3. CUADROS DE ELECCIÓN DE LA MEJOR RUTA.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

3.1. Método de los Pesos Absolutos.

3.2. Método de los Pesos Relativos.

Después de realizar todo el procedimiento necesario para elegir la ruta, que nos

será más fiable y viable y al mismo tiempo más económico, llegué a una

conclusión: La ruta que cumple con lo especificado es la RUTA 1.

4. CONCLUSIONES.

PESOS ABSOLUTOS

CARACTERÍSTICAS RUTA 1 RUTAL 2 RUTA 3

VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESO

Long. Total (m) 2195.00 2 2140.00. 1 2281.37 3

Pendiente Media % 4.012 3 4.014 2 4.13 1

Pendiente Máxima % 4.06 1 4.27 2 4.30 3

Numero de Alcantarillas 2 1 4 2 2 1

Totales 7 7 8

PESOS RELATIVOS

CARACTERÍSTICAS RUTA 1 RUTAL 2 RUTA 3

VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESO

Long. Total (m) 2195.00 1.03 2140.00. 1 2281.37 1.07

Pendiente Media % 4.012 1 4.014 1 4.13 1.03

Pendiente Máxima % 4.06 1 4.27 1.05 4.30 1.06

Numero de Alcantarillas 2 1 4 2 2 1

Totales 4.03 5.05 4.16

Ing. Caleb Ríos Vargas.

Una vez finalizado mi trabajo llego a las siguientes conclusiones:

Logré diseñar las tres rutas empleando las líneas de gradiente, además Logré

obtener mi mejor ruta, con las especificaciones necesarias, a través de dos métodos

llamados Método de los pesos absolutos y pesos relativos.

Al mismo tiempo este trabajo me ayudo de mucho para tener una visión hacia el

futuro de cómo será mi vida en el mundo ingenieril en el momento que egrese de la

Universidad.

Como bien sabemos los caminos son muy importantes en la vida de todas

las personas ya que permiten una mejor calidad de vida y al mismo tiempo

una mejor economía y bienestar social.

5. RECOMENDACIONES.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

Las recomendaciones que daría son las siguientes:

En primer lugar tener en claro cuál es tu punto de inicio y tu punto final, para

que nos facilite el trabajo.

También cuando se inicie a trazar debemos hacerlo con cuidado para no

cometer errores, ya que siempre en estos tipos de trabajos hay errores pero

hay que evitar que ese error sea grande, es decir que haya un error mínimo.

Otro punto fundamental es no realizar curvas de vuelta en tramos

demasiado cortos porque podrían ocasionar superposición de secciones

transversales.

6. ANEXOS.

Ing. Caleb Ríos Vargas.

A continuación los plano de curvas de nivel y trazado de las tres rutas y

también el Plano del perfil longitudinal de las tres rutas.