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DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERA I.

INTRODUCCIÓN

El diseño geométrico de una carretera supone la parte más importante de su concepción y proyecto, ya que permite establecer su disposición espacial más adecuada sobre el territorio, para que se adapte a sus características y condicionantes; pero a su vez pueda facilitar una accesibilidad y movilidad de las personas y las mercancías que sea segura, cómoda, sostenible y en unos tiempos que estén proporcionados a la magnitud de la demanda de movilidad, es decir, que sea funcional y eficaz a un coste razonable. El diseño geométrico se lleva a cabo mediante un proceso de diseño iterativo, donde se va construyendo la geometría de la carretera a través de un modelo espacial que continuamente se evalúa, según todos los condicionantes y objetivos del diseño, buscando la optimización de la realidad física y funcional final. En el presente informe hemos definido con las obtenciones las soluciones geométricas con la obtención del diseño definitivo plasmándose dicho diseño en los planos respectivos de planta, perfil longitudinal y las secciones transversales de ciertos tramos de la longitud del camino a diseñar, también obteniendo el movimiento de tierras total de todo el tramo. La carretera estudiada, tiene una longitud de 4+400 Km. (entre las progresivas Km. 0+000 – Km. 4+400), con pendientes de ( ) el lugar de emplazamiento de la carretera es en la provincia de Araní. La topografía por donde atraviesa la vía es ondulada fuerte tomando una clasificación de camino colectores que son caminos que sirven de transito de corta y mediana distancia, la sección transversal de normalmente es de dos carriles (bidireccionales).

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El camino que se desarrolla entre las altitudes de 3250 m.s.n.m. como la más baja y a 3308 m.s.n.m. la más alta.

II.

CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DEL PROYECTO

 Topografía La topografía donde se emplazará la ruta del diseño de la carretera

está

constituida por un relieve con frecuentes cambios de cota que si bien no son demasiado importantes en términos absolutos, son repetitivos, a emplear frecuentemente pendientes de distinto sentido que pueden fluctuar entre 3 al 6%, según la categoría de la ruta. El trazado en planta puede estar condicionado por el relieve del terreno, con el objeto de evitar cortes y terraplenes de una gran altura. Según la importancia de las ondulaciones del terreno se podrá tener un Ondulado Medio o uno Franco o Fuerte.

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 Hidrología Sus principales ríos son el Pila Pota, Cóndor Quina, Quecuiñal, Chaquipampa y Saqa Saqa.

 Geología

 Población de desarrollo El plan de desarrollo para la población

 Hidráulico aún se conservan los antiguos molinos de piedra propulsadas por la fuerza hidráulica de sus cristalinas aguas. PROYECTO - CARRETERAS I

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 Producción social La actividad económica principal es la agrícola, con cultivos de papa, trigo y cebada. La producción pecuaria no es extensiva, teniendo como principal ganado al vacuno, ovino y caprino. En el campo de las manufacturas, existe la central artesanal “La Imilla”, que produce prendas de alpaca de gran calidad. III.

OBJETIVOS

IV.

OBJETIVO GENERAL

Elaborar el diseño geométrico de un tramo carretero propuesto, aplicando correctamente los conocimientos adquiridos en la materia de CARRETERAS V.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Reconocimiento del trazado ante preliminar.



Trazado preliminar base.



Realizar las tangentes según el trazado preliminar.



Realizar un perfil longitudinal respecto a las tangentes

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VI.



Reconocer el tipo de carretera a realizar.



Designar una velocidad de proyecto (Vp), según el tipo de terreno.

MARCO PRACTICO TRAZADO ANTE PRELIMINAR: En el reconocimiento y selección de ruta se señalan los puntos de control secundarios, estos deben satisfacer las condiciones de pendientes previstas. En terrenos planos, al realizar el reconocimiento, puede efectuarse la selección de ruta y procederse al trazado preliminar, no así en terrenos ondulados o escarpados donde necesariamente deben estudiarse el trazado ante

preliminar.

Consiste

en

establecer

poligonales,

que

sirvan

aproximadamente de eje a la vía, sobre cada una de las pocas rutas que merezcan

un

reconocimiento).

análisis

más

profundo

Las

fajas

(según

los

de

resultados terreno

del se

plasman en planos que pueden ser fotogramétricos o mediante levantamientos topográficos en el terreno. Sobre tales planos se traza la línea de ceros pasando por los puntos de control primario.

TRAZADO PRELIMINAR: Luego de decidir cuál de las alternativas en estudio presenta las mejores condiciones se procede a definir sobre esta la línea preliminar. La poligonal del proyecto definitivo corresponde prácticamente a la línea preliminar, o a esta última con algunos cambios mínimos que se requieran en el momento de realizar el diseño geométrico o de materializar el eje de la vía. La línea preliminar se obtiene a partir de la línea ante preliminar siguiendo algunas pautas y criterios que se mencionan a continuación: • Se debe seguir la misma dirección del ante preliminar, pero obteniendo lados tan largos como sea posible. • Evitar dos curvas continuas del mismo sentido, izquierda o derechaderecha. Esta consideración se hace desde el punto de vista estético, PROYECTO - CARRETERAS I

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geométrico y de la seguridad. De acuerdo con estudios realizados se ha observado que un conductor espera encontrar a la salida de una curva otra de sentido contrario por lo tanto se requiere mayor entre tangencia entre curvas horizontales. Cuando esto sucede es recomendable reemplazar las dos curvas por una sola, a no ser que estén demasiado distanciadas y resulte difícil realizarlo. • Cuando el ante preliminar es demasiado quebrada y se deben reemplazar varias rectas por una sola se debe buscar que esta última no se aleje demasiado de las demás, esto se puede conseguir tratando de tomar los puntos medios de las rectas que se reemplazan. • Se debe tener en cuenta que a mayor ángulo de deflexión se requiere una mayor tangente y por lo tanto una mayor distancia entre vértices de la preliminar. • Cruzar los ríos y diferentes corrientes de agua de forma perpendicular a estas y si es posible en los sitios más estrechos, de modo que se obtengan longitudes cortas para las estructuras. • De igual forma es recomendable cruzar las vías existentes, carreteras y ferrocarriles, lo más perpendicular posible de modo que no se comprometa la visibilidad y en el caso de que se requiera un paso a desnivel la longitud de este sea la menor y su diseño sencillo. • Como la línea preliminar se aleja aún más que la ante preliminar de la línea de ceros es recomendable estimar, basados en las curvas de nivel, las 16 magnitudes de los cortes y llenos que se van presentando de modo que estén dentro de valores aceptables y manejables. En general el objetivo principal es obtener un trazado equilibrado entre alineamiento horizontal, pendientes y movimiento de tierra.

DISEÑO GEOMETRICO:

Es la técnica de ingeniería civil que consiste en situar el trazado de una carretera o calle en el terreno. Los condicionantes para situar una carretera

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sobre la superficie son muchos, entre ellos la topografía del terreno, la geología, el medio ambiente, la hidrología o factores sociales y urbanísticos.

DISEÑO HORIZONTAL: Las alineaciones horizontales o alineaciones en planta (visto desde el punto de vista superior), se distinguen tres tipos de diseño horizontal en función del tipo de trabajo a realizar sin embargo todos se reducen a lo mismo que es mostrar la elevación de la vía a trazar, sin embargo, los tipos se refiere al nivel de detalle del proyecto. TIPO DE TERRENO: El tipo de terreno es importante en el sentido que limita el diseño de la carretera y lleva a menores niveles de servicio cuando la topografía es muy variable. TIPO DE TERRENO TERRENO PLANO

TERRENO ONDULADO

TERRENO MONTAÑOSO

TERRENO ONDULADO: Está constituida por un relieve con frecuentes cambios de cota que si bien no son demasiado importantes en términos absolutos, son repetitivos, lo que obliga a emplear frecuentemente pendientes de distinto sentido que pueden fluctuar entre 3 al 6%, según la categoría de la ruta. El trazado en planta puede estar condicionado en buna media por el relieve del terreno, con el objeto de evitar cortes y terraplenes de una gran altura, lo que justificará un uso más frecuente de elementos del orden de los mínimos. Según la PROYECTO - CARRETERAS I

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importancia de las ondulaciones del terreno se podrá tener un Ondulado Medio o uno Franco o Fuerte.

ESTUDIO DE TRAFICO: Es el promedio aritmético de los volúmenes de vehículos que circulan por un tramo carretero, durante las 24 hrs. del día de todo un año (365 días). Es un factor importante para estimar el volumen global de la demanda, tanto para el año de habilitación del proyecto, como para los años futuros.

VELOCIDAD DEL PROYECTO: Es la velocidad que permite definir las características geométricas mínimos de los elementos del trazado bajo condiciones seguridad y comodidad, los elementos que solo podrán ser empleados en la medida que estén precedidos por otros (en ambos sentidos del tránsito). La velocidad de proyecto reemplaza a las denominadas velocidades de diseño tomando en cuenta la velocidad de diseño para la carretera tipo colector según el tipo de terreno que es ondulado fuerte será de 70 km/hr.

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VEHICULO DE DISEÑO: La elección del vehículo es muy importante ya que interviene en la elección de los distintos elementos del diseño geométrico, con mayor o menor importancia según la naturaleza del elemento a diseñar. Para determinar algunos de esos elementos (por ejemplo, los radios mínimos de curvas del alineamiento horizontal), la elección del vehículo de diseño se realiza identificando el más representativo dentro de la corriente de la vía, siempre que los elementos del proyecto satisfagan las exigencias de circulación de los otros vehículos. El Manual y Normas para el Diseño Geométrico de Carreteras de la Administradora Boliviana de Caminos, indica las dimensiones características de los vehículos tipo que se utilizarán para el diseño geométrico de carreteras. La norma contempla cuatro grupos básicos de vehículos, que se adoptaran en cada caso, en función a las características predominantes de tránsito:

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CATEGORIA DE LA VIA: En Bolivia existe una clasificación definida en el Decreto Supremo 25134 de 1998 que define el Sistema Nacional de Carreteras. Esta clasificación no está orientada al diseño, sino a la administración de las redes viales del país, definiendo tres niveles dentro del sistema Red Fundamenta, Redes Departamentales y Redes Municipales. La Red Fundamental está bajo la responsabilidad de la Administradora Bolivia de Carreteras.

PERFIL LONGITUDINAL: En un perfil que represente la longitud de la vía y las alturas respectivas de sus puntos (abscisas) principales en un plano, se aprecian (al igual que en alineamiento horizontal) una serie de tramos rectos que deben ser empalmados por curvas verticales que permitan una transición suave, que resulte cómoda y segura entre las pendientes rectas. Se realizará tomando las siguientes características:

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