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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

CAMINOS I GUIA PRACTICA DE: ELABORACIÓN DE UN PROYECTO DE CARRETERA

DOCENTE:

ING. LUCIO GAMERO HUARCAYA DOCENTE AUXILIAR TC FIC U.N.S.A.

GUIA DE PRACTICAS Docente: Ing. LUCIO GAMERO HUARCAYA I. GENERALIDADES En nuestro país se cuenta con una topografía muy accidentada sobre todo en la sierra y ceja de selva y en la costa sur del país, asimismo se tiene varios pueblos aislados sin una vía de acceso a estos pueblos rurales sobre todo en la sierra y selva, por lo tanto es necesario que el profesional tenga una formación que le permita hacer el diseño y construcción de estas vías desde una trocha car rozable hasta una vía asfaltada, por lo tanto la presente guía de prácticas permite al estudiante de caminos I, tener el conocimiento necesario para el desarrollo de un proyecto de carretera. Por lo tanto la presente guía es un recetario para el desarrollo de un proyecto de carretera, el mismo que ha de desarrollarse desde el reconocimiento de ruta con elementos topográficos simples (brújulas, jalones, cinta métricas, GPS y eclímetros), pasando por el levantamiento topográfico en detalle de franja, el diseño en gabinete de la vía y luego el replanteo de la misma en el terreno. La guía comprende los estudios y cálculos complementarios para el desarrollo de la práctica, los mismos que deben ser elaborados en base a otros proyectos con la finalidad de que el alumno forme una idea exacta de este tipo de proyectos viales.

II. OBJETIVOS 2.1.OBJETIVO GENERAL Desarrollar el estudio de un proyecto vial de una carretera, de manera que se tenga la idea exacta de cómo se diseña y se elabora un expediente técnico de una carretera. 2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS Complementar los conocimientos teóricos de Caminos I correspondiente a cada uno de los capítulos del desarrollo del curso, de manera que el alumno pueda hacer un proyecto de carretera. Describir las condiciones físicas de la infraestructura vial de forma gráfica y escrita, sobre todo lo que ha de ser la franja de la carretera.

III. MARCO TEORICO. 3.1.TRAZO DE RUTAS Se desarrolla diferentes alternativas de rutas con trazos de alineamientos en planos topográficos de la zona, cartas geográficas y en Google Earth, y de acuerdo a la mejor alternativa se optará por elegir una ruta, la misma que debe contar con el sustento teórico de ser la mejor alternativa. Por lo menos cada grupo planteará una ruta por cada miembro del grupo. El trazo de ruta debe considerar los puntos a conectar extremos y los intermedios de importancia que hay en la zona y entre los puntos extremos. Debe de tenerse en cuenta las elevaciones, depresiones y obstáculos (lagos, ríos, etc.) que se presenten, para de acuerdo a ello plantear sus alineamientos y posteriormente sus rutas considerando una pendiente promedio de 4%. 3.2.RECONOCIMIENTO DE RUTA.

Elegida la ruta se realizará el recorrido de acuerdo al trazo realizado en gabinete, para ello deberán hacer una nivelación y ubicación del eje de la carretera con implementos portátiles como brújula y eclímetro. Asimismo deberán de hacer un reconocimiento geológico, geotécnico e hidrológico, los mismos que serán indicados en su informe del desarrollo de esta parte del trabajo. 3.3.ENCUESTAS DE VIAJES ORIGEN DESTINO Y DETERMINACIÓN DEL IMD. Aprovechando la visita del reconocimiento de ruta han de realizar encuestas referentes a su producción, potencialidades de los puntos a conectar de tal manera que se tenga una idea clara en lo Social. Cultural, económico, educación y salud. 3.4.LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DE LA FAJA DE TERRENO DE LA CARRETERA. Una vez determinada la faja de terreno en el reconocimiento de ruta, se ha de realizar el levantamiento topográfico haciendo uso del equipo de topografía de la facultad y movilidad de la Universidad, el levantamiento topográfico debe ser lo suficiente de manera que debe considerarse el relieve del terreno, la nivelación del perfil longitudinal, la nivelación de las secciones transversales en cada progresiva. En esta etapa se presentará los planos topográficos y un estudio topográfico, los mismos que serán:      

Plano de Ubicación y Plano de Localización. Planos de relieve de la faja de terreno en curvas de nivel Plano del perfil longitudinal de la carretera. Plano de las secciones transversales. Plano topográfico de las canteras. Planos topográficos en detalle de zonas de puentes, vados, etc.

3.5.DISEÑO GEOMÉTRICO EN PLANTA. El Diseño geométrico deberá estar conformado por una memoria de cálculo de las curvas horizontales, considerando todos los criterios para el diseño del radio de Curvatura, las curvas de transición y por qué se ha decidido por determinado radio. Asimismo este se presentará con una memoria de cálculo más los siguientes planos:    

Plano Clave Plano de geometría en Planta y perfil por tramo. Plano de secciones transversales Planos de detalle de secciones típicas transversales, donde se indique los taludes de corte y relleno donde corresponda.

3.6.DISEÑO GEOMÉTRICO PERFIL. El diseño geométrico en perfil estará determinado por el estudio de pendientes y curvas verticales, aquí se deberá realizar la memoria de cálculo de las pendientes y las curvas verticales de acuerdo a la

topografía del terreno. Presentará una memoria de cálculo y los planos indicados de geometría en planta. 3.7.DISEÑO DE SECCIÓN TRANSVERSAL. El diseño de la sección transversal que estará en función de la geometría en planta y perfil se ha de realizar su memoria de cálculo realizando el diagrama de masas para determinar los volúmenes de tierra a cortar y/o rellenar. Se presentará la memoria de cálculo del diagrama de masas y los planos indicados en el diseño geométrico en planta. 3.8.DISEÑO DRENAJE SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEO. De acuerdo a la visita en campo han de determinar el drenaje de la carretera el mismo que debe evitar que el agua deteriore la base de la carretera ya sea por erosión o por filtración. Han de realizar los estudios hidrológicos e hidráulicos necesarios para determinar las dimensiones de los elementos de drenaje necesarios. Presentarán los estudios hidrológicos e hidráulicos y los planos de detalle de los elementos de drenaje planteados.

IV. METODOLOGIA 4.1.PERSONAL Para la realización de las Prácticas del proyecto de carreteras se requiere de un grupo de alumnos no menor de 4 ni mayor de 6 alumnos, por grupo, el mismo que se distribuirá de acuerdo a la necesidad en campo y gabinete. Es necesaria la participación tanto en campo como en gabinete de todos los miembros del grupo. 4.2.INSTRUMENTO METODOLOGICO Se requiere de equipo de topografía, para realizar los levantamientos topográficos, el recorrido del eje de la vía para tener la idea exacta del relieve del terreno y plantear en el mismo el eje tentativo de la vía. Realizar la encuestas de flujo vehicular, viajes origen destino, verificando el movimiento de la población, asimismo ver el estado situacional en los aspecto social, económico, educación cultura, saneamiento y salud. 4.3.MATERIAL DE TRABAJO El material de trabajo es el siguiente:      

Tablero de madera o de material plástico para fijar las hojas de encuestas y aforos vehiculares. Papel para los formatos Archivadores Lápices y lapiceros Pintura esmalte Papel para planos 4.4.UBICACIÓN

Se identifica el área o zona donde se ha de realizar el proyecto, sobre todo las coordenadas del eje de la vía y de los puntos que ha de conectar. La zona del proyecto de práctica debe contener todos los componentes del eje de la vía en planta, en perfil y sección transversal, de manera que el alumno cuente con una guía que le permita hacer un proyecto de carretera. 4.5.EQUIPO UTILIZADO El desarrollo del proyecto de carretera, requiere del equipo siguiente:               

Cinta métrica de 50 metros. Cinta métrica de 5 metros Jalones Eclímetro GPS navegador Brújula Estación total o Teodolito con sus accesorios (prismas, miras, radios, etc.) Computadora personal Cámara fotográfica Libreta de Campo Altímetro (opcional) Impresora CDs. Equipo multimedia para exposición. Movilidad para el traslado del alumnado y equipo topográfico.

V. PROCEDIMIENTO 5.1.RECOLECCIÓN DE DATOS La recolección de datos se realiza a tres niveles, los mismos que a continuación se indican: 

Reconocimiento de ruta: se toma la información a nivel de campo de manera que se recolecta la información del relieve del terreno, de los componentes del suelo (rocoso, semirocoso o terreno normal), referente a las geo formas que se presentan en el eje de la vía, la posibilidad de obtener agua y materiales en la zona (canteras), tomar información referente al comportamiento hidrológico de la zona.



Encuestas: nos permite adquirir información referente a los aspectos sociales, económicos, salud, educación cultural, saneamiento, etc. Asimismo nos va a permitir tener conocimiento del flujo de personas y cuáles son los orígenes y destinos de la población.



Levantamiento topográfico: Permite obtener el relieve de la faja de terreno sobre la que se ha planteado la ruta elegida, asimismo el perfil longitudinal del terreno y de las secciones transversales cada 20 metro. 5.2.LEVANTAMIENTO FÍSICO



Levantamiento topográfico: nos permite tener la idea exacta del relieve del terreno sobre el que se ha de desplazar el eje de la vía, es importante porque sobre este relieve se ha de emplazar el eje de la vía de acuerdo a como se manifiesta el suelo, la toma de puntos deben estar distanciados de manera que no obvien elevaciones, depresiones y quiebres del relieve del terreno.



Se realizará el replanteo del eje de la vía producto del diseño de la presente guía de práctica, sobre la franja de vía indicada en los planos topográficos y se ha de demarcar cada progresiva con la finalidad de ubicar las secciones transversales y corroborar la nivelaciones transversales tomada en el levantamiento topográfico que nos permitió hacer el diseño de la sección.

VI. PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE INFORMACIÓN El procesamiento de los datos se realiza para la elaboración de los planos topográficos, cuando el levantamiento se realiza con teodolito y si es con estación total, el procesamiento se hace a través del mismo equipo y se obtiene coordenadas con la cuales se realiza el dibujo de los planos a través de software de dibujo (Autocad Land, Civil, AIDC, etc.) En cuanto a los datos resultados de las encuestas nos permitirá determinar la importancia de la vía y de la velocidad de proyecto que se tiene que emplear, esto en función a la importancia económica, social, cultural, producción, etc., de la zona. La información de campo nos permite procesarla para el diseño del eje de la vía, y se realizará las memorias de cálculo para la determinación de radios de curvatura, alineamientos, pendientes curvas verticales, curvas de transición, determinación de volúmenes de corte y relleno de los suelos.

VII. RESULTADOS 7.1.ELABORACIÓN DE EXPEDIENTE TÉCNICO. Finalmente se desarrollará un informe final recolectando los informes parciales presentados de manera que se elabore el expediente técnico el mismo que debe estar conformado por:              

Memoria descriptiva Memorias de cálculo Planilla de metrados Presupuesto Análisis de Precios unitarios Listado de insumos Formula poli nómica Cronograma valorizado Cronograma de provisión de Insumos. Mano de obra, materiales, maquinaria y equipo. Cronograma de Barras (Gantt) Cronograma de redes (PERT CPM) Especificaciones técnicas Panel Fotográfico Anexos: estudios topográfico, hidrológico, hidráulico, geológico, geotécnico, etc.



Planos: Ubicación y localización, Topográficos, plano clave, Geometría en planta y perfil, secciones transversales, etc.

VIII.

PREGUNTAS

 ¿Qué ruta se ha de elegir?  ¿Cuáles son los parámetros de diseño de una carretera?  ¿Cómo se relaciona el relieve del terreno con el eje de la carretera?  ¿Qué tipo de carretera se ha de obtener?  ¿Cuál es el criterio fundamental que predomina para del diseño de un radio de curvatura?  ¿Cómo se realiza un levantamiento topográfico para una carretera?  ¿Cómo se hace el replanteo de la carretera?

IX. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 9.1. Las prácticas del proyecto de carretera son necesarias para poder tener conocimiento exacto de cómo se hace un proyecto de este tipo y características. 9.2. Se desarrolla una relación entre lo físico, lo social, cultural, económico y de producción. 9.3. Los datos recolectados permiten la aplicación de estudios topográficos, geológicos, hidrológicos, de señalización. 9.4. Se recomienda a los alumnos tomar la información de campo al detalle de manera que no se regrese a la zona por algún dato no tomado.