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“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climatico”

CAMINOS DOCENTE

: Ing. Marin Cubas Percy

TEMA

: “Trazado de Rutas”

ALUMNO

: casanca huerta heyney

CICLO

: IV

HUARAZ – PERÚ 2014

INTRODUCCION El presente informe describe los objetivos, clasificación, tipos, velocidad, distancia, trazo y demás pasos que se deben de tener en cuenta para poder trazar una Ruta, y clasificarla según las normas Peruanas de Diseño de Rutas. Las carreteras se clasifican en función de los carriles que la componen, las distintas calzadas, si tienen o no cruces al mismo nivel o el tipo de tráfico que soportan. Los gobiernos suelen tener un departamento que se encarga de numerar y catalogar las carreteras de su territorio. Una carretera o ruta es una vía de dominio y uso público, proyectada y construida fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. Esta ruta es diseñada para la unión de dos o más pueblos. La finalidad principal de una Ruta es el desarrollo para todas las personas de dicho pueblo. El intercambio cultural y económico que se logra al construir una ruta es considerablemente bueno, ya que de esta manera los pueblos crecen y se desarrollan en varios ámbitos ya sea el social, comercio, etc. El desarrollo de un país lo constituyen los sistemas de transporte entre los cuales se pueden mencionar: carreteras, ferrocarriles, transporte aéreo, entre otros. Es necesario destacar que en el desarrollo económico y social de un país hay que tener en cuenta todos los sistemas de transporte que lo integran, ya que un estudio por separado no suministra la red idónea que la economía del país exige. Al igual que cualquier estructura las carreteras requieren mantenimiento. El deterioro es producido principalmente por el paso de vehículos, aunque también se ven afectadas por las condiciones meteorológicas: lluvia, expansión térmica y oxidación. Teniendo en consideración que como toda ciencia y técnica, la ingeniería vial se encuentra en permanente cambio e innovación, es necesario que al momento de construir o diseñar una ruta se tome varias fuentes en este caso para el presente informe se tomaran datos de las NORMAS PERUANAS DG-2001.

OBJETIVOS

Objetivo General: 

Trazar 3 rutas y de las cuales elegir la mejor y más rentable ruta para su posterior ejecución.

Objetivos Específicos:   

Clasificar la ruta según las normas dadas. Elegir su velocidad de diseño. Evaluar las condiciones del terreno.

TRAZADO DE RUTAS A. La Red Vial: Clasificación según condiciones orográficas: CARRETERAS TIPO 1: Permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos ligeros. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es menor o igual a 10%. CARRETERAS TIPO 2: Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehículos de pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 10 y 50%. CARRETERAS TIPO 3: Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 50 y 100%. CARRETERAS TIPO 4: Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que aquellas a las que operan en terreno montañoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es mayor de 100%. B. Vehículos de Diseño Las características de los vehículos de diseño condicionan los distintos aspectos del dimensionamiento geométrico y estructural de una carretera. Así, por ejemplo:  El ancho del vehículo adoptado incide en el ancho del carril de las bermas y de los ramales.  La distancia entre los ejes influye en el ancho y los radios mínimos internos y externos de los carriles en los ramales. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001) 33  La relación de peso bruto total/potencia guarda relación con el valor de pendiente admisible e incide en la determinación de la necesidad de una vía adicional para subida y, para los efectos de la capacidad, en la equivalencia en vehículos ligeros.

DIMENSIONES VEHÍCULOS LIGEROS Ancho: 2,10 m. Largo: 5,80 m.

C. Giro Mínimo de vehículos tipo El espacio mínimo absoluto para ejecutar un giro de 180º en el sentido del movimiento de las agujas del reloj, queda definido por la trayectoria que sigue la rueda delantera izquierda del vehículo (trayectoria exterior) y por la rueda trasera derecha (trayectoria interior).



Demanda Horaria: En caminos de alto tránsito es el volumen horario de diseño (VHD), y no el IMDA, lo que determina las características que deben otorgarse al proyecto para evitar Manual de Diseño Geométrico

de

Carreteras

(DG-2001)

44

problemas

de

congestión y determinar condiciones de servicio aceptables. El VHD deberá obtenerse a partir de una ordenación decreciente de los mayores volúmenes horarios registrados a lo largo de todo un año. Al graficar estos valores se podrá establecer el volumen horario de demanda máxima normal, que para la mayoría de los caminos de tránsito mixto (aquellos que no presentan un componente especializado preponderante, por ejemplo: turismo) coincide con el volumen asociado a la trigésima hora de mayor demanda. D. Velocidad de Diseño La velocidad directriz o de diseño es la escogida para el diseño, entendiéndose que será la máxima que se podrá mantener con seguridad

sobre una sección determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para que prevalezcan las condiciones de diseño. 

Relación entre la velocidad directriz y las características geométricas La velocidad directriz condiciona todas las características ligadas a la seguridad de tránsito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad y peralte, variarán apreciablemente con la velocidad directriz. En forma indirecta están influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada, bermas, etc. En las presentes normas las características geométricas, (radio mínimo de las curvas horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) están relacionadas a



cada velocidad directriz. Velocidad de Marcha Denominada también velocidad de crucero, es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo

estuvo

en

movimiento,

bajo

las

condiciones

prevalecientes del tránsito, la vía y los dispositivos de control. Es una Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001) 46 medida de la calidad del servicio que una vía proporciona a los conductores, y varía durante el día principalmente por la variación de los volúmenes de tránsito. Para obtener la velocidad de marcha en un viaje normal, se debe descontar del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo en que el vehículo 

se hubiese detenido por cualquier causa. Velocidad de Operación En el diseño geométrico de carreteras, se entiende como velocidad

de

operación

de

un

determinado

elemento

geométrico, la velocidad segura y cómoda a la que un vehículo aislado circularía por él, sin condicionar la elección de la velocidad por parte del conductor ningún factor relacionado con la intensidad de tránsito, ni la meteorología, es decir, asumiendo un determinado nivel de velocidad en función de las características físicas de la vía y su entorno, apreciables por el conductor. También se interpreta la velocidad de operación como la velocidad a la que se observa que los conductores operan sus vehículos.



Relación entre las velocidades de Operación de Marcha Velocidad de Marcha Teóricas en función de la velocidad Directriz Según se encuentre en la fase del estudio de una carretera existente o en el diseño de una nueva carretera, se podrán determinar las velocidades de operación en el primer caso, o simplemente estimarlas en el segundo, siempre considerando los distintos elementos geométricos a lo largo del trazado. Para la determinación de las velocidades de operación deberán tomarse datos de velocidades puntuales en la mitad de las curvas horizontales y de las rectas que tengan suficiente longitud. Así, se pueden obtener las sucesivas velocidades de operación o velocidades realmente prácticas como resultado o efecto operacional de la geometría de la vía.



Elección de la Velocidad Directriz La selección de la velocidad directriz importancia

o

categoría

de

la futura

depende carretera,

de de

la los

volúmenes de tránsito que va a mover, de la configuración topográfica del terreno, de los usos de la tierra, del servicio que se requiere ofrecer, de las consideraciones ambientales, de la

homogeneidad a lo largo de la carretera, de las facilidades de acceso (control de accesos), de la disponibilidad de recursos 

económicos y de las facilidades de financiamiento. Variaciones de la Velocidad Directriz Los cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de una carretera deberán ser evitados. Se debe considerar como longitud mínima de un tramo la distancia correspondiente a dos (2) Kilómetros, y entre tramos sucesivos no se deben presentar diferencias en las velocidades de diseño superiores a los 20 Km/h.



Velocidad de Diseño Clasificación de la Red Vial Peruana y su Relación con la Velocidad de Diseño La carretera será de Tercera Clase, menor de 400Vehiculos/día, Orografía Tipo3



Distancia de Visibilidad de Parada Distancia de Visibilidad de Parada, es la mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a la velocidad de diseño, antes de que alcance un objetivo inmóvil que se encuentra en su trayectoria. Se considera obstáculo aquél de una altura igual o mayor a 0,15 m, estando situados los ojos del conductor a 1,15 m., sobre la rasante del eje de su pista de circulación. Todos los puntos de una carretera deberán estar provistos de la distancia mínima de visibilidad de parada.



Distancia de Visibilidad de Paso Distancia de Visibilidad de Paso, es la mínima que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad 15 Kph. menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteración en la velocidad de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz, y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.

E. Trazo de Línea de Gradiente Material a Usar: Los materiales usados para trazar de línea de Gradiente son los siguientes:  Escalimetro  Compas de Precisión  Colores  Regla  Lápiz  Calculadora Científica Proceso:    

Plotear un plano de escala en 1:2000 Sacar la pendiente Con ayuda del escalimetro medir la abertura del compás. Trazar empezando en la cota y luego ir de línea en línea.

TRAM O 10- A A-B B-C C-D D-E E-F F-G G-H H-I I-J J-7

COTA 2236 2268 2268 2268 2268 2242 2242 2234 2234 2170 2170 2130 2130 2102 2102 2062 2062 2064 2064 2074 2074 2104

DESNIVE L

PENDIENT E (i%)

ABERTUR A COMPAS

NUMERO COMPASADA S

LONGITU D TRAMO

32

5

2

16

640

0

4

2.4

8

400

26

-5

2

14

560

8

-6

1,6

18

600

64

-5

2

17

680

40

-6

1,6

20

666.67

28

-5

2

17

680

40

-6

1.6

19

633.33

2

-5

2

9

360

10

-6

1.6

16

533.33

30

5

2

15

600

∑280

OBRAS DE ARTE PUENT ALCANTARILL E A

1

1(50M) 1

∑6353.33

RUTA AZUL

I media ( )=

280 ×100=4.40 6353.33

RUTA ROJO TRAMO 10-A A-B B-C

COTA DESNIVEL 2236 2264 2264 2236 2236 2210

PENDIENTE ABERTURA (i%) COMPAS

NUMERO COMPASADAS

LONGITUD OB PUENTE TRAMO

28

6

1,6

14

466.67

28

-6

1.6

14

466.67

26

-4

2.5

13

650

C-D D-E E-F F-G G-H H-I I-J J-7

2210 2176 2176 2142 2142 2120 2120 2086 2086 2070 2070 2056 2056 2076 2076 2104

34

-5

2

17

680

34

-6

1.6

16

533.33

22

-5

2

11

440

34

-6

1.6

18

600

16

-4

2

8

400

14

-6

1.6

13

433.33

20

5

2

16

640

28

4

2.5

13

650

∑284 284 I media ( )= ×100=4 .76 5960

1(33M)

∑ 5960

RUTA NEGRA TRAMO 10-A A-B B-C C-D G-E E-F F-G G-H H-I I-J J-7

COTA DESNIVEL 2236 2268 2268 2236 2236 2220 2220 2180 2180 2154 2154 2112 2112 2086 2086 2074 2074 2048 2048 2074 2074 2104

NUMERO COMPASADAS

LONGITUD OB PUENTE TRAMO

32

5

2

16

640

32

-6

1.6

20

666.67

16

-4

2.5

8

400

40

-6

1.6

21

700

26

-5

2

13

520

42

-6

1.6

21

700

26

-5

2

13

520

12

-4

2.5

6

300

26

-5

2

15

600

26

5

2

13

520

30

5

2

15

600

308

media ( )=

PENDIENTE ABERTURA (i%) COMPAS

308 ×100=4.99 6166.67

6166.67

1(42M)

F.

Calificación y Selección de la mejor Ruta  Pesos Absolutos

Características Longitud Pendiente Media Pendiente Máxima Longitud de puentes Numero de Alcantarillas Numero de curvas

Ruta AZUL Valor Peso

Ruta ROJO Valor Peso

Ruta NEGRO Valor Peso

6353.3 3 4.40 6 50 2

3

5960

1

2

1 1 3 2

4.76 6 44 1

2 1 1 1

6166.6 7 4.99 6 49 2

16

3

11

1

15

2

∑=13 

3 1 2 2

∑=7

∑=12

Ruta Verde Valor Peso

Ruta Azul Valor Peso

Ruta Roja Valor Peso

6353.3 3 4.40 6 50 2

1.49

5960

1

1.53

1 1 1.5 1

4.76 6 44 1

1.37 1.08 1 1

6166.6 7 4.99 6 49 2

16

1.4

11

1

15

1.4

Pesos Relativos

Características Longitud Pendiente Media Pendiente Máxima Longitud de puentes Numero de Alcantarillas Numero de curvas

∑=7.39

∑=6.45

1.19 1.08 1.5 1

∑=7.7

G. Desarrollo del Trabajo  Evaluación del tipo de topografía del terreno (Orografía)  La carretera será de Segunda Clase, entre 2000-400 Veh/Dia, Orografía tipo 4

 Trazo de ruta: Descripción de cada ruta  RUTA AZUL: Dentro de las tres rutas trazadas, la ruta azul es la que cuenta con menor longitud de tramo con 6353.33metros en toda su trayectoria

esta carretera se

divide en once tramos las cuales tienen una pendiente de 5%, 4%, -5%, -6%, -5%, -6%, -5%, -6%,-5%, -6% y 5% respectivamente, además la ruta azul pasar por un abra de 39m el cual se encuentra ubicado dentro del tramo 2 también

tiene un puente de 50m ubicado en el tramo

9, la ruta azul cuenta con 16 curvas vuelta a través de

todo su recorrido y tiene una pendiente media, I media (%)= 4.40%.  RUTA ROJA La ruta roja

cuenta con 5960 metros en

toda su trayectoria, está dividida en once tramos los cuales tiene pendientes de 6%, -6%, -4%,-5%, -6%, -5%, -6%,-4%, -6%, 5% y 4%respectivamente para cada tramo, también cuenta con un abra de 12 metros el cual está ubicado en el tramo 1 y un puente de 33 m ubicado en el tramo 10, la ruta roja cuenta con 11 curvas vuelta a lo largo de todo su trayecto y tiene una pendiente media, I media (%)= 4.76%.  RUTA NEGRA: La ruta negra es la más larga dentro de las

tres

trazadas,

cuenta

con

una

longitud

de

6166.67metros además está dividida en 11 tramos los cuales tienen pendientes de 5%, -6%, -4%, -6%, -5%, -6%, -5%, -4%, -5%, 5% y 5% respectivamente, cuenta con un abra de 22 m ubicado en el tramo 2 también tiene un puente de 42m ubicado en el tramo 10, la ruta roja cuenta con 15 curvas vuelta y tiene una pendiente media, I media (%)= 4.99%.

6.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Existen factores de diversa naturaleza, que influyen en distinto grado en el diseño de una carretera. No siempre es posible considerarlos explícitamente en una norma en la justa proporción que les puede corresponder. Por ello, en cada proyecto será necesario examinar la especial relevancia que pueda

adquirir, a fin de aplicar correctamente los criterios que aquí se presentan. Entre éstos factores se destacan los siguientes:  El tipo y la calidad de servicio que la carretera debe brindar al usuario y a la comunidad, debe definirse en forma clara y objetiva.  La seguridad para el usuario y para aquellos que de alguna forma se relacionen con la carretera. Constituye un factor fundamental que no debe ser transado por consideraciones de otro orden.  La inversión inicial en una carretera es sólo uno de los factores de costo y debe ser siempre ponderado conjuntamente con los costos de conservación y operación a lo largo de la vida de la obra.  La oportuna consideración del impacto de un proyecto sobre el medio ambiente permite evitar o minimizar daños que en otras circunstancias se vuelven irreparables. De otro lado la compatibilización de los aspectos técnicos con los aspectos estéticos está normalmente asociada a una más alta calidad final del proyecto.