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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ "AÑO DEL DIÁLOGO Y RECONCILIACIÓN NACIONAL" FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL INFORME #1 - INGENIERÍA DE CARRETERAS

ALUMNO: AYASTA BOBADILLA, JUAN ALONSO DOCENTE: ING. GAYOSO SANTACRUZ, LINO ALCIBIADES TEMA: TRAZADO DE UNA CARRETERA

24/05/2018 1

INDICE: I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX.

TIPO DE TOPOGRAFÍA……………………………………………….…………...3 ANÁLISIS DE LA LÍNEA DE VUELO……………………………………….……6 DEMOSTRACIÓN DE COMPASADA…………………………………….…...8 TRAZADO DE RUTAS…………………………………………………….……….10 CAMBIOS DE TRAZADO………………………………………………….……..13 PESOS ABSOLUTOS……………………………………………………….………14 PESOS RELATIVOS………………………………………………………….……..15 CONCLUSIONES……………………………………………………………………16 PLANOS………………………………………………………………………….…….16  TIPO DE TOPOGRAFÍA  LÍNEA DE VUELO-PTS DE CONTROL  TRAZADO DE 03 RUTAS  PERFIL LONGITUDINAL

2

I.

TIPO DE TOPOGRAFÍA:

Para determinar el tipo de topografía de terreno de un plano, se procede a trazar líneas(cortes) en toda el área con el fin de agrupar curvas de nivel que estén perpendicular cada una al hacer el corte. En este caso, se ha procedido hacer en cada corte, así mismo, agrupando 5 curvas de nivel. Según la NPCD (Norma Peruana de Diseño de Carreteras), para definir el tipo de topografía debemos tener en cuenta el siguiente cuadro #1. INCLINACIÓN DEL < CON LA ALTURA 0°-10° 10°-20° 20°-30° 30°-MÁS

TIPO LLANA ONDULADA ACCIDENTADA MUY ACCIDENTADA

Cuadro#1 Para calcular el α° Donde: A: Cota menor (C.ME) AH

α

B: Cota mayor(C.MA) DH: Dist. Horizontal (distancia reducida) AH: Desnivel (distancia vertical)

B-A

α°: Angulo de inclinación DH

α° = ACTG (

AH

𝐷𝐻

)

3

CALCULOS:  1_1: 𝐷𝐻 = 17 𝐶. 𝑀𝐴 = 3286 𝐶. 𝑀𝐸 = 3278 ∴ 8 α° = ACTG ( ) 17 α° = 25°12′04′′  2_2: 𝐷𝐻 = 20 𝐶. 𝑀𝐴 = 3280 𝐶. 𝑀𝐸 = 3272 ∴ 8 α° = ACTG ( ) 20 α° = 21°48′05′′

𝐴𝐻 = 𝐶. 𝑀𝐴 − 𝐶. 𝑀𝐸 𝐴𝐻 = 8 ACCIDENTADA

𝐴𝐻 = 𝐶. 𝑀𝐴 − 𝐶. 𝑀𝐸 𝐴𝐻 = 8

ACCIDENTADA

 3_3: 𝐷𝐻 = 18 𝐶. 𝑀𝐴 = 3260 𝐶. 𝑀𝐸 = 3252 ∴ 8 α° = ACTG ( ) 18 α° = 23°57′45′′

𝐴𝐻 = 𝐶. 𝑀𝐴 − 𝐶. 𝑀𝐸 𝐴𝐻 = 8

ACCIDENTADA

4

CUADRO DE TIPO DE TOPOGRAFÍA: (ANEXO PLANO #1)

# CORTE

DH

1_1

COTA

AH

α°

TOPOGRAFIA

3278

8

25°12'04''

ACCIDENTADA

3280

3272

8

21°48'05''

ACCIDENTADA

18

3260

3252

8

23°57'45''

ACCIDENTADA

4_4

20

3240

3232

8

21°48'05''

ACCIDENTADA

5_5

20

3230

3222

8

21°48'05''

ACCIDENTADA

6_6

16

3220

3212

8

26°33'54''

ACCIDENTADA

7_7

14

3212

3204

8

29°44'42''

ACCIDENTADA

8_8

25

3230

3222

8

17°44'41''

ONDULADA

9_9

22

3224

3216

8

19°58'59''

ONDULADA

10_10

14

3256

3248

8

29°44'42''

ACCIDENTADA

11_11

24

3230

3222

8

18°26'06''

ONDULADA

12_12

18

3288

3280

8

23°57'45''

ACCIDENTADA

13_13

14

3310

3302

8

29°44'42''

ACCIDENTADA

14_14

21

3288

3280

8

20°51'16''

ACCIDENTADA

15_15

31

3258

3250

8

14°28'13''

ONDULADA

16_16

29

3288

3280

8

15°25'20''

ONDULADA

17_17

20

3262

3254

8

21°48'05''

ACCIDENTADA

18_18

31

3272

3264

8

14°28'13''

ONDULADA

19_19

18

3266

3258

8

23°57'45''

ACCIDENTADA

20_20

19

3278

3270

8

22°50'01''

ACCIDENTADA

21_21

31

3318

3310

8

14°28'13''

ONDULADA

22_22

12

3296

3288

8

33°41'24''

MUY ACCIDENTADA

23_23

14

3340

3332

8

29°44'42''

ACCIDENTADA

24_24

35

3318

3310

8

12°52'30''

ONDULADA

25_25

22

3356

3348

8

19°58'59''

ONDULADA

26_26

19

3348

3340

8

22°50'01''

ACCIDENTADA

27_27

14

3320

3312

8

29°44'42''

ACCIDENTADA

28_28

24

3350

3342

8

18°26'06''

ONDULADA

29_29

19

3280

3272

8

22°50'01''

ACCIDENTADA

30_30

25

3314

3306

8

17°44'41''

ONDULADA

31_31

14

3338

3330

8

29°44'42''

ACCIDENTADA

MAYOR

MENOR

17

3286

2_2

20

3_3

5

II.

ANÁLISIS DE LA LINEA DE VUELO:

Al conocer el punto de partida y el de llegada, se hace línea de vuelo, en la cual consiste por donde tendría que pasar nuestra ruta. Como estudio preliminar es indispensable obviar este paso. También se debe saber que tiene que pasar por los puntos de control positivo, básicos como: abras, ríos, pueblos, casas, pequeñas comunidades, entre otras. En nuestro caso, “C” es el punto de partida y “2” el punto de llegada. Para los puntos de control que encontraríamos en el plano son abras, en las cuales se aprovechan para conectar una cuenca a otra. Se ha encontrado 3 abras (A1, A2, A3) donde posiblemente se pase al menos por una, ya que es importante darse su uso para llegar a nuestro destino. Como línea de vuelo tenemos 3 puntos por donde pasaría alguna de nuestras rutas. Así mismo, se procede a calcular su pendiente con la siguiente formula:

Ya con nuestro punto de partida (C) y llegada (2), además de los 3 puntos donde pasaría nuestra ruta. Obtenemos 4 líneas rectas y como referencia, la secuencia de los puntos es: C, P1, P2, P3 Y 2.

6

DONDE: C-P1= 620m P1-P2= 348m P2-P3= 494m P3-2= 465m ADEMÁS: C= 3242 m.s.n.m P1= 3284 m.s.n.m P2= 3294 m.s.n.m P3= 3328 m.s.n.m 2= 3346 m.s.n.m ∴

 𝑖%(𝐶 − 𝑃1) = 𝐶−𝑃1 x100 ̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝐶−𝑃1

3242 − 3284 𝑥100 620 𝑖%(𝐶 − 𝑃1) = −6.77% 𝑖%(𝐶 − 𝑃1) =

 𝑖%(𝑃1 − 𝑃2) = 348 x100 𝑖%(𝑃1 − 𝑃2) = −2.87% 3284−3294

 𝑖%(𝑃2 − 𝑃3) =

3294−3328 497

x100

𝑖%(𝑃2 − 𝑃3) = −6.84%

 𝑖%(𝑃3 − 2) =

3328−3346 465

x100

𝑖%(𝑃3 − 2) = −3.87%

7

III.

DEMOSTRACIÓN DE COMPASADA:

Para determinar la medida de la compasada, debemos de tener en cuenta el tipo de topografía de terreno-Clasificación por Orografía y también ver el rango que la comprende, para ello, debemos revisar el NPDC donde estarán los parámetros de pendiente (i%) con la que se realizara el cálculo de compasada. Otra forma, es con ayuda de los parámetros de NPDC para la pendiente según el terreno, es elegir un valor absoluto para la compasada y así al trazar la pendiente sea constante. La fórmula que se aplica para hallar la compasada es:

FUENTE MTC(DG-2018)

8

En nuestro caso los datos obtenidos y trabajar: E=2m K= 1/1000 Las rutas son 3 y son: Ruta Verde, Ruta Azul y Ruta Roja  𝐼 de Ruta verde: 𝐼 = 4.9 2 𝐾𝑖(%) 𝑖% = 4.08 𝐼 = 100𝑥

 𝐼 de Ruta Azul: 𝐼 = 5.2 𝐼 = 100𝑥

2 𝐾𝑖(%)

𝑖% =3.85  𝐼 de Ruta Roja: 𝐼 = 5.1 𝐼 = 100𝑥

2 𝐾𝑖(%)

𝑖% =3.92

9

IV.

TRAZADO DE RUTAS:  𝐻(𝑚) = 𝐶𝑂𝑇𝐴 𝑀𝐴𝑌𝑂𝑅 − 𝐶𝑂𝑇𝐴 𝑀𝐸𝑁𝑂𝑅  𝐿. 𝑇𝑅𝐴𝑀𝑂 = [(𝐴𝐵𝐸𝑅𝑇𝑈𝑅𝐴 𝐶. )𝑥10]𝑥 (𝑁°𝐶. )  𝑖%𝑀𝐸𝐷𝐼𝐴 = ∑

∑ 𝐻(𝑚) 𝐿.𝑇𝑅𝐴𝑀𝑂

𝑥100

RUTA VERDE Tramo 1|2 2|3 3|4 4|5 5|6 6|7 7|8 8|9 9|10 10|11 11|12 12|13 TOTAL

i%

Abertura de compás (cm)

N° de compasada

Longitud de tramo(m)

44

4.08

4.9

22

1078

2

-4.08

4.9

1

49

4

8.16

4.9

1

49

2

4.08

4.9

1

49

22

4.76

4.2

11

462

18

5.00

4

9

360

2

4.08

4.9

1

49

4

8.16

4.9

1

49

8

4.08

4.9

4

196

6

-4.08

4.9

3

147

8

4.44

4.5

4

180

2

-4.44

4.5

1

45

Cotas DESNIVEL (msnm) H (m) 3244 3288 3288 3286 3286 3290 3290 3292 3292 3314 3314 3332 3332 3334 3334 3338 3338 3346 3346 3340 3340 3348 3348 3346

122

4.50

2713

Obras de arte

Curvas Puentes Alcantarillas de vuelta 1(15m)

2(5m)

1(5m)

1

3

1

10

RUTA AZUL Tramo A'|B' B'|C' C'|D' D'|E' E'|F' F'|G' G'|H' H'|I' I'|J' J'|K' K'|L' L'|M' M'|N' N'|Ñ' Ñ'|O' O'|P' P'|Q' TOTAL

Cotas (msnm) 3242 3234 3234 3276 3276 3280 3280 3286 3286 3290 3290 3292 3292 3296 3296 3306 3306 3310 3310 3324 3324 3328 3328 3330 3330 3334 3334 3342 3342 3346 3346 3350 3350 3346

i%

8

-3.85

5.2

4

208

42

3.85

5.2

21

1092

4

7.69

5.2

1

52

6

3.85

5.2

3

156

4

7.69

5.2

1

52

2

3.85

5.2

1

52

4

7.69

5.2

1

52

10

3.85

5.2

5

260

4

8.89

4.5

1

45

14

4.44

4.5

7

315

4

8.89

4.5

1

45

2

4.44

4.5

1

45

4

8.89

4.5

1

45

8

4.44

4.5

4

180

4

8.00

5

1

50

4

4.00

5

2

100

4

-4.00

5

2

100

128

4.49

Abertura de N° de compás (cm) compasada

Longitud de tramo(m)

DESNIVEL H (m)

2849

Obras de arte Puentes Alcantarillas

Curvas de vuelta

1(5m) 2(15m)

1

1(5m)

1

1

1

2

4

11

RUTA ROJA Cotas Tramo (msnm) A|B B|C C|D D|E E|F F|G G|H H|I I|J J|K K|L L|M M|N N|Ñ TOTAL

3242 3246 3246 3250 3250 3260 3260 3264 3264 3278 3278 3276 3276 3280 3280 3284 3284 3288 3288 3316 3316 3320 3320 3324 3324 3346 3346 3346

DESNIVEL H (m)

i%

Abertura de compás (cm)

4

5.00

4

2

80

4

10.00

4

1

40

10

5.00

4

5

200

4

4.55

4.4

2

88

14

3.92

5.1

7

357

2

-3.92

5.1

1

51

4

7.84

5.1

1

51

4

3.92

5.1

2

102

4

7.84

5.1

1

51

28

3.92

5.1

14

714

4

4.44

4.5

2

90

4

8.89

4.5

1

45

22

3.92

5.1

11

561

0

0.00

5.1

1

51

108

4.35

N° de compasada

Longitud de tramo(m)

2481

Obras de arte Puentes Alcantarillas

Curvas de vuelta

1 1(5m)

1(15m) 1(5m)

1

1(5m)

1

3

3

12

V.

CAMBIO DE TRAZADO

RUTA VERDE: Se realizó 3 cambios de compasadas que son: 4.2, 4 y 4.5  4.2, ya acercándome al borde de mi plano opte por disminuir la compasada, para que así poder bajar curvas en mayor cantidad y poder dar curva de vuelta.  4, debido a exceso de curvas de nivel muy pegadas.  4.5, se cruza por un abra y el punto de llegada en cercano. RUTA AZUL: Se realizó 2 cambios de compasadas que son: 4.5 y 5  4.5, se redujo la compasada por que se realizó una curva de vuelta, con esto evito que mi ruta este muy pegada y no sea admisible.  5, al realizarse la curva de vuelta se le dio ese valor para llegar de manera exacta al punto de llegada y no generarse otro cambio. RUTA ROJA: Se realizó 3 cambios de compasadas que son: 4, 4.4 y 4.5  4, se optó por comenzar la ruta dirigiéndose por la parte superior del plano, por lo que se redujo para poder generar una curva de vuelta.  4.4, se cruza por un río se redujo para que corte de manera perpendicular.  4.5, se genera una curva de vuelta por lo que se tuvo que disminuir la compasada.

13

VI.

PESOS ABSOLUTOS:

Este método es bastante sencillo pues consiste en calificar con el guarismo 1 a la característica o factor: lo más económico, lo más cómodo, lo más seguro, y lo de mayor beneficio social; con 2 a lo regular y con el guarismo 3 a lo más antieconómico, lo menos cómodo, lo menos seguro, y es de menos beneficio social. 1. Lo más económico, lo más cómodo, lo más seguro. 2. Lo regular e intermedio. 3. Lo antieconómico, lo incómodo, lo menos seguro. (https://www.slideshare.net/MiguelRojas39/manual-de-estudio-definitivo-de-una-carretera-ing )

RUTA VERDE RUTA AZUL VALOR PESO VALOR PESO 2713(m) 2.00 2849(m) 3.00 Longitud Total 4.50% 1.00 4.49% 2.00 Pendiente media 8.16% 1.00 8.89% 2.00 Pendiente maxima 1(15m) 1.00 2(15m) 2.00 Longitud de puentes 3(5m) 2.00 2(5m) 1.00 N° de alcantarillas 1 1.00 4 3.00 N° de curvas de vuelta 8.00 13.00 TOTAL LA RUTA VERDE ES LA MAS FACTIBLE PARA ELABORAR CARACTERISTICAS

RUTA ROJO VALOR PESO 2481(m) 1.00 4.35% 3.00 10% 3.00 1(15m) 1.00 3(5m) 2.00 3 2.00 12.00

14

VII. PESOS RELATIVOS: Este método es semejante al de los pesos absolutos, pero con la condición que se toma como base el mas favorable, luego por regla de tres se obtiene el peso de las otras características. Para los factores longitud total, pendiente máxima, longitud e puentes, numero de alcantarillas, numero de curvas de vueltas, la proporcionalidad es mediante de 3 simple, para la pendiente media es regla de 3 inversa este método es el más ventajoso que dé pasos absolutos.

RUTA VERDE RUTA AZUL VALOR PESO VALOR PESO 2713(m) 1.09 2849(m) 1.15 Longitud Total 4.50% 1.00 4.49% 0.99 Pendiente media 8.16% 1.00 8.89% 1.09 Pendiente maxima 1(15m) 1.00 2(15m) 2.00 Longitud de puentes 3(5m) 1.50 2(5m) 1.00 N° de alcantarillas 1 1.00 4 4.00 N° de curvas de vuelta 6.59 10.23 TOTAL LA RUTA VERDE ES LA MAS FACTIBLE PARA ELABORAR CARACTERISTICAS

RUTA ROJO VALOR PESO 2481(m) 1.00 4.35% 0.97 10% 1.23 1(15m) 1.00 3(5m) 1.50 3 3.00 8.70

 2481𝑚 → 1 2713𝑚 → 1.09 2849𝑚 → 1.15

15

VIII. CONCLUSIONES:

 El tipo de topografía por orografía es de terreno accidentado.  Las cotas de puntos de partida y llegada: C= 3242 m.s.n.m 2= 3346 m.s.n.m  La ruta verde es la más factible para elaborar según método de pesos absolutos.  La ruta verde es la más factible para elaborar según método de pesos relativos.

IX.

PLANOS:

16