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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL EXAMEN PARCIAL No2A Asignatura Docente Estudiante FERROC

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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL EXAMEN PARCIAL No2A Asignatura Docente Estudiante

FERROCARRILES Y CARRETERAS Ing. Genaro Inchicaqui Bautista Anali Milagritos Jimenez Rivas

Fecha Duración

La solución con orden y limpieza, influye en la nota. No En letras Observaciones utilizar lápiz. Apagar los celulares. Está permitido el uso de apuntes: solo cuaderno; no: solucionario ni libros

27-04-2018

90 minutos Nota En números

I. Teoría. A los enunciados siguientes, explique brevemente (2 ptos) Define el concepto de horas maquinarias y sus fines II. Calculo numérico. (18 ptos) 1. Un proyecto de carretera rural de 3ra clase tipo T-II, ingresa por A con Vd. = 60kmh, C-3 = Vd. = 40km/h y sale por B con una Vd. =60km/h, está en diseño, requiere la información de ingeniería hidráulica para cunetas y alcantarillados con la figura No 1 adjunto, los ángulos: (C-1=90°, C-2=110°, C-3=130°, C-4=150° y C-5 = 170°), progresiva en A =10+000. ancho de talud = 150.00ml, Intensidad de lluvia= 120.00mm/hr, C: Pastizales con 5% de pendiente y retorno de 50 años, las áreas que drenan en las cuencas son At1=2km2, At2=1.5km2, At3=1km2, el caudal de diseño este incluido con factor de riesgo (5 ptos) Hallar: o Longitud A-B, puntos de control o Caudal para cunetas y alcantarillas o Diseñar las dimensiones de cunetas y alcantarillas, con respectivo de riesgo admisible Q1y Q3= circular y Q2= Badén trapezoidal o Longitud de cuneta y volumen de concreto ciclópeo solo por un lado con dimensiones promedio

Figura No 1

SOLUCION

 Longitud A-B, puntos de control L A-B = 3327.50 m Punto de control = 10000 – 3327.5 = 6 + 672.5 m  Ancho de la vía = (calzada + berma) = (6 + 1.2) /2 = 3.9 m  Ancho tributario = ancho vía + ancho talud = 150 + 3.9 = 153.9 m  Cp = (150x0.45 + 3.9x0.9) / (150 + 3.9) = 0.461 m

2. Para un proyecto vial rural de 3ra clase de T-IV que ingresa un REMOLQUE SIMPLE (C2R1) de Sur a Norte, por B con una Vd. = 70km/h, pero (C-4=C-3) tiene una Vd. = 50km/h, sale por A con una Vd. = 70km/h, ángulos de curva: (C-1=C-6)=130°, (C-2=C-5)=150° y (C-3=C4)=170°, el ROCA T-III(túnel T-1 poco intemperizadas), ROCA T-II(túnel T-2 sanas) y ROCA T-I(corte R-1 muy intemperizadas, con altura promedio h=3.00m), progresiva en A = 10+000, con la figura No 2, resolver usando el cuadro DURACION DE EXCAVACION METODO NATM (SECCION 10X13m) en avance máximo. (5 ptos). Hallar: o o o o

Longitud de tramo A-B y puntos de control Cantidad de tiempo a emplear para terminar el tramo A-B Volumen de corte considerando el esponjamiento de tipo de roca Volumen de afirmado de e=0.70 con esponjamiento (limo no plástico-compacto al 90%) o Costo de tramo, sabiendo la hora es $ 300.00 la excavación, la eliminación de desmonte excavado es $ 20.00m3 y afirmado de base es $40.00m3

Figura No 2

Solución: Rmin1 = Rmin6 = 193.00m Rmin2 = Rmin5 = 135.00m Rmin3 = Rmin4 = 89.50m

Lmax1 = 16.70x70 = 1,169.00m = Lmax2 Lmins1 = 1.39x65 = 90.35m = Lmins4 Lmins2 = 1.39x55 = 76.45m = Lmins3 Lmino = 2.78x50 = 139.00m Lc1 = 2x3.1416x193.00(130/360) = 438.00m = Lc6 Lc2 = 2x3.1416x135.00(150/360) = 353.40m = Lc5 Lc3 = 2x3.1416x89.50(170/360) = 265.60m = Lc4 

  

o Longitud de tramo A-B y puntos de control Long A-B = 4,924.60m, A= 10+000, B = 14+924.60

o Cantidad de tiempo a emplear para terminar el tramo A-B Ancho de vía = 6.00+0.50 = 6.50m afirmado Ancho para corte = 6.50+3.00 = 9.50m corte tangentes Ancho para túneles = 9.500+2.00 = 11.50m túneles

ROCA T-I = área = 9.50x3.00 =28.50m2, longitud de R-1 = 2,671.60m ROCA T-II = área = 11.50x6.50+(3.1416x5.75x5.75)/2 = 126.70m2, longitud T-2 = 845.80m ROCA T-III = área =11.50x6.50+(3.1416x5.75x5.75)/2 = 126.70m2, longitud T-1 = 1,407.20m



o Volumen de corte considerando el esponjamiento de tipo de roca R-1 = 2,671.60x 28.50 = 76,140.60m3x1.10 = 83,754.00m3 T-2 = 845.80x126.70 = 107,162.86m3x1.75 = 187,535.00m3 T-1 = 1,407.20x126.70 = 132,680.24m3x1.50 = 145,948.264m3 = 417,237.264m3 o Volumen de afirmado de e=0.70 con esponjamiento (limo no plástico-compacto al 90%) Volumen de afirmado = 0.70x6.50x4,924.60m= 22,406.93m3x1.30 = 29,129.00m3

   

o Costo de tramo, sabiendo la hora es $ 300.00 la excavación, la eliminación de desmonte excavado es $ 20.00m3 y afirmado de base es $40.00m3 Volumen de corte eliminación = 417,237.264m3x20 = $ 8,344,745.28 Volumen de afirmado = 29,129.00m3x40 = $ 1,165,160.00 Excavación costo hora = 29351.139hx300 = $ 8,805,341.70 Costo de tramo A-B = $ 18,315,246.98

  

3. Con la información de P-2 de la figura No 2, la vía está en etapa de movimiento de tierra, caso específico, se elimara el volumen de corte y afirmado de tramo, la eliminación y producción será la cantera que está ubicado a 6 km que ingresa por PT de curva C-3, la altitud del proyecto es 2,300snm sierra, los equipos a utilizar son: o Eliminación de desmonte (retroexcavadora, cargador frontal y volquetes) o Producción cantera ( tractor, retroexcavadora y cargador frontal) o Traslado de material afirmado (cargador frontal, volquetes) o Nivelación y compactación (tractor, motoniveladora, compactadora) o Características de equipos :(tractor sobre orugas 325HP, roca suelta), (cargador frontal 200HP, roca suelta, 3.10m3), (retroexcavadora 195HP, roca fragmentada, 1.50m3), (motoniveladora 180HP, conformación de terraplén, e= 0.30m), (rodillo compactadora 140HP, material suelto) y (camión volquete (semi tráiler) 25m3 330HP, cargado =25 km/h, vacío = 40 km/h, E= 0.80, F = 1.10)(4 ptos) Hallar: o Cantidad de equipos a emplear en la construcción de movimiento de tierra a nivel de afirmado, el afirmado es por capas de 0.50m, la altitud del proyecto es 2,300snm sierra, para un plazo de 90 días.

Solución: Se halla el Rendimiento de volquete= distancia a recorrer = 4.9246km/2+6km = 8.4623km Tiempo de ciclo de camión = Cm = tf+tv = 9´+33.oo´= 42.00´ tf = carga + descarga = 9´ tv = tiempo de distancia a recorrer ida vuelta = (8.4623/25+8.4623/40)60 = 33.00´  Volquete = Rend = (25x0.80x60)/(42.00´x1.10) = 26.00m3/hx8 = 208.00m3/día  Tractor sobre oruga 325HP = Rend = 700m3/día, roca suelta.  Retroexcavadora 195HP = Rend = 820m3/día, roca fragmentada, 1.50m3  Cargador frontal 200HP = Rend = 900m3/día, roca suelta, 3.10m3  Motoniveladora 180HP = Rend = 1,180m3/día, conformación de terraplen, e=0.30  Rodillo compactador 140HP = Rend = 1,140m3/día, material suelto 

Eliminación de desmonte (retroexcavadora, cargador frontal y volquetes) =417,237.264m3  Retroexcavadora = 509 días/ 90 = 6 unidades  Cargador frontal = 464 días/ 90 = 6 unidades  Volquetes = 2006 días/ 90 = 23 unidades



Producción cantera ( tractor, retroexcavadora y cargador frontal) = 29,129.00m3  Tractor = 42 días/ 90 = 1 unidad  Retroexcavadora = 36 días/ 90 = 1 unidad  Cargador frontal = 32 días/ 90 = 1 unidad



Traslado de material afirmado (cargador frontal, volquetes) = 29,129.00m3  Cargador frontal = 32 días/ 90 = 1 unidad  Volquetes = 140 días/ 90 = 2unidad



Nivelación y compactación (tractor, motoniveladora, compactadora)  Tractor = 42 días/ 90 = 1 unidad  Motoniveladora = 25 días/ 90 = 1 unidad  Compactadora = 26 días/ 90 = 1 unidad

 Total de equipos requeridos para tramo A-B en etapa de movimiento de tierra o Tractor = 2 unidad o Retroexcavadora = 7 unidad o Cargador frontal = 8 unidad o Motoniveladora = 1 unidad o Compactadora = 1 unidad o Volquetes = 25 unidad

4. Con la información de P-3 de la figura No 2, la vía está en etapa de movimiento de tierra, caso específico, se alimara el volumen de corte y afirmado de tramo, la eliminación y producción será la cantera que está ubicado a 6 km que ingresa por PT de curva C-3, con los equipos obtenidos se requiere la inversión de tramo A-B. (4 ptos) Hallar: o Costo de eliminación, producción, traslado y nivelación o Costo de tramo de A-B, usando las tablas de rendimiento Solución: Costo horaria = h/día  Volquete 310HP = 193.73/hx8 = 1,549.84/día  Tractor sobre oruga 325HP = 262.68/hx8 = 2,101.44/día  Retroexcavadora 195HP = 297.07/hx8 = 2,376.56/día  Cargador frontal 200HP = 175.27/hx8 = 1,402.16/día  Motoniveladora 180HP = 168.11/hx8 = 1,344.88/día  Rodillo compactadora 140HP = 91.28hx8 = 730.24/día  Total de equipos requeridos para tramo A-B en etapa de movimiento de tierra y costo de inversión o o o o o o

Tractor = 2 unidad x 90x2,101.44 = 378,259.20 Retroexcavadora = 7 unidad x 90x2,376.56 = 1, 497,232.80 Cargador frontal = 8 unidad x 90x1,402.16 = 1,009,555.20 Motoniveladora = 1 unidad x 90x1,344.88 = 121,039.20 Compactadora = 1 unidad x 90x 730.24 = 65,721.60 Volquetes = 25 unidad x 90x1,549.84 = 3,487,140.00

 Costo de tramo de A-B, usando las tablas de rendimiento = S/ 6,558,948.00

RUBRICA: FERROCARRILES Y CARRETERAS 2018-I / PRACTICAS, EXAMEN ( PARCIAL Y FINAL) CRITERIOS

PESO Altamente satisfactorio

PUNTAJE

5

Satisfactorio

Regular

En proceso

4

3--2

1-- 0

20%

La informacion resulta ser completa y bien relacionada con los contenidos teoricos.

La informacion resulta ser La informacion resulta ser incompleta y se relaciona adecuada y coherente con los parcialmente con los contenidos teoricos. contenidos teoricos.

La informacion no se relaciona con los contenidos teoricos.

Capacidad de relacionar los conocimientos con el problema.

35%

Se llega a relacionar excelentemente el concepto con el problema dado.

Se llega a relacionar Se llega a relacionar de parcialmente el concepto manera adecuada el concepto teorico con el problema con el problema dado. dado.

No se llega a relacionar el concepto teorico con el problema dado.

Capacidad resolutiva del problema

35%

Excelente capacidad resolutiva Buena capacidad resolutiva

10%

Excelente redaccion, desarrolla sus argumentos de forma muy ordenada, excelente ortografia.

Conocimientos teoricos y conceptuales

Orden, claridad en la prueba, ortografia

PROBLEMA

1 2 3 4 5 TOTAL

2 5 5 4 4 20

Conocimientos teoricos 20%

Satisfactoria redaccion, desarrolla sus argumentos de manera adecuada, respeta las normas basicas de ortografia, existe orden en el desarrollo de la prueba.

Capacidad resolutiva en proceso de desarrollo

Insuficiente capacidad resolutiva

Redaccion que muestra poca precision de sus argumentos, presenta algunos errores ortograficos, poco orden.

Redaccion que no permite la precision de sus argumentos, abundancia de errores ortograficos y vicios de expresion, desorden en toda la prueba.

Capacidad de relacion con Capacidad resolutiva del problema 35% problema 35%

Orden y claridad 10%

NOTA FINAL

Nota parcial