UNIVERSIDAD “CÉSAR VALLEJO” - TRUJILLOFacultad de Ingeniería

Escuela Profesional de Ingeniería Civil

NOMBRE DEL CURSO: CAMINOS

PROFESOR: ING. BENJAMÍN TORRES TAFUR

OBSERVACIONES:

1.- ……………………………………………………………………………

2.- ……………………………………………………………………………………

NOTA .…….......................... ……..…..……........................... EN NÚMERO EN LETRA FIRMA DEL PROFESOR

ALUMNO CÓDIGO

AGUILAR PEREDA, YOUR BORIS 2110065686

INFORME N°01-2013-II-UCV

AL: ING. BENJAMÍN TORRES TAFUR Docente del curso de caminos

DE: AGUILAR PEREDA, YOUR BORIS Alumno

ASUNTO: ESTUDIO DE RUTAS

FECHA: 2 DE MAYO DE 2015

Me es grato dirigirme a su persona para saludarle cordialmente y asimismo adjuntar el presente informe “ESTUDIO DE RUTAS” para su revisión. Es todo cuanto tengo que informar.

Atentamente

-------------------------------------------------AGUILAR PEREDA YOUR BORIS

-2-

INTRODUCCIÓN

La primera etapa en la elaboración de un proyecto vial consiste en el Estudio de

las Rutas.

            Por Ruta se entiende la faja de terreno, de ancho variable, que se extiende

entre los puntos terminales e intermedios por donde la carretera debe

obligatoriamente pasar, y dentro de la cual podrá localizarse el trazado de la vía.

            Como quiera que las rutas puedan ser numerosas, el estudio de las

mismas tiene como finalidad seleccionar aquella que reúna las condiciones

óptimas para el desenvolvimiento del trazado. El estudio es por consiguiente un

proceso altamente influenciado por los mismos factores que afectan el trazado, y

abarca actividades que van desde la obtención de la información relativa a dichos

factores hasta la evaluación de la ruta, pasando por los reconocimientos

preliminares.

            De las actividades que abarcan el estudio de las rutas y donde de una u

otra manera se aplica la Topografía, se encuentran la elaboración de los croquis y

los reconocimientos preliminares.

-3-

I) OBJETIVOS:

1. OBJETIVO GENERAL:

Realizar el estudio de rutas para una carretera de

segunda clase.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Identificar las coordenadas del punto de inicio y final de la

carretera.

Determinar la orografía del terreno.

Analizar los parámetros de diseño.

Realizar el trazo las rutas.

Seleccionar la mejor ruta.

Realizar el perfil longitudinal de las rutas.

-4-

II) MARCO TEÓRICO:

DISEÑO DE RUTAS

1) CARRETERA.-es una infraestructura del transporte especialmente

condicionada dentro de una franja de terreno denominada derecho

de vía con el propósito de permitir la circulación de vehículos de

manera que continúa en el espacio y tiempo, con niveles adecuados

de seguridad y comodidad.

Carretera de tercera clase.- Son aquellas de una calzada

que soportan menos de 400 veh/día.

El diseño de caminos del sistema vecinal < 200 veh/día se

rigen por las Normas emitidas por el MTC para dicho fin y que

no forman parte del presente Manual.

2) OROGRAFÍA.- Se refiere tanto a las elevaciones que puedan existir

en una zona en particular (región, país, etc.)

3) PARÁMETROS DE DISEÑO:

VELOCIDAD.- Es el factor primordial de todos los sistemas de

transporte y es aquella con la que circulan los vehículos por una

vía con la máxima seguridad posible. Se tienen 3 tipos de

velocidades:

a) 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 de tránsito, la vía y los dispositivos de

control. Es una medida de la calidad del servicio que una vía

proporciona a los conductores, y varia durante el día

principalmente por la variación de los volúmenes de tránsito.

Formula:

vcrucero=distancia recorrida

tiempo

-5-

b) VELOCIDAD DIRECTRIZ.- Es la escogida para proyectar o

diseñar una carretera y para relacionar las características físicas

de esta carretera tales como: radios de curvatura, distancias de

visibilidad (parada y paso), peralte, sobre ancho y todas las

características con las que debe contar la carretera de las cuales

depende el tránsito seguro de los vehículos. Se elige mediante la

tabla presentada por la norma DG-2001.

4) PARAMETROS DE DISEÑO PARA EL ESTUDIO DE LA RUTA

a) VELOCIDAD:

Elección de la velocidad directriz.- La elección de la velocidad

directriz o velocidad de diseño es una cuestión esencial primordial

de índole económico, esta velocidad será tal que deberá lograr el

mínimo consumo de combustible y el menor desgaste del vehículo,

debe conservarse lo más uniforme posible y debe ser la más alta

para atender a los requerimientos del volumen de tránsito, teniendo

en cuenta los tramos rectos, los tramos en curva, la pendiente, las

distancias de velocidad de sobrepaso y de parada.

La velocidad directriz está influenciada por la configuración

topográfica del terreno, el uso de la tierra y a las condiciones

meteorológicas.

Variación 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 a un tramo de

distancia de 2 Km. y entre tramos sucesivos no se debe presentar

diferencias de velocidades superiores a 20 Km. /h (Normas DG-

2001).

Las Normas Peruanas de Carreteras recomiendan que los cambios

de velocidad de diseño se efectuaran en incrementos o

decrementos de 15 Km. /h o el 20% de la velocidad directriz

tomándose la menor variación.

-6-

Velocidad de operación.- En el diseño 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.

También se interpreta la velocidad de operación como la velocidad

a la que se observa que los conductores operan sus vehículos.

b) PENDIENTE :

Pendiente.- El empleo de las pendientes para los diferentes tramos

de un trazo de ser objeto de un atento estudio por parte del

proyectista quien procederá a las comparaciones necesarias y

explicara el porqué de la elección de una determinada pendiente.

Las carreteras para unir puntos que están a diferente nivel,

necesitan ser habilitadas con turnos de pendiente. Estos turnos

pueden ser variados en sus valores e inclinaciones pero que están

enmarcados dentro de su rango, este rango está definido en que la

pendiente mínima y la pendiente máxima.

El proyectista tendrá en cuenta la repercusión de la pendiente

sobre el costo de la operación: transitabilidad del vehículo y

sobre la capacidad de la carretera.

pendientes máximas (%).-En zonas superiores a los 3000msnm

los valores máximos de la Tabla 403.01, Se reducirán en 1% para

terrenos montañosos o escarpados. En carreteras con calzadas

independientes las pendientes de bajada podrán superar hasta en

un 2% los máximos establecidos en la Tabla 403.01

Pendiente Mínima.- En los tramos el corte generalmente se evitara

el empleo de pendientes menores al 0.5% a fin de garantizar la

evacuación de las aguas de lluvias.

Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que

las cunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente

-7-

necesaria para garantizar el drenaje y la calzada deberá tener un

bombeo superior al 2%.

Pendientes máximas absolutas.- Son los límites máximos de las

pendientes y se establecerán teniendo en cuenta la seguridad de la

circulación de los vehículos más pesados en las condiciones más

desfavorables del pavimento.

El proyectista tendrá excepcionalmente como máximo absoluto al

valor de la pendiente máxima de la Tabla 403.01 incrementada en

un 1% para todos los casos, pero deberá justificar técnica y

económicamente la necesidad de uso de dicho valor.

Pendiente Media (Im).- Se llama pendiente media al promedio de

una carretera para tramos de longitud considerada.

Pendientes económicas.- Son aquellas que permiten al vehículo

subir a la velocidad más eficiente de la máquina con el menor

consumo de combustible, lubricantes y descender sin necesidad de

usar los frenos y sin alcanzar una velocidad excesiva. Todo esto

con el fin de reducir el desgaste mecánico y de neumáticos. Se ha

demostrado que la pendiente más económica es la que bordea el 3

% porque en uno u otro sentido la velocidad de operación es

prácticamente la misma.

c) VISIBILIDAD:

Distancia de la visibilidad es la longitud continua hacia delante

del camino, que es visible al conductor del vehículo.

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 objeto inmóvil que se encuentra en su

trayectoria.

-8-

Se considera obstáculo aquel de una altura igual o mayor a 0.15m.

Estando situados los ojos del conductor a 1.15m. Sobre la restante

del eje de su pista de circulación.

Todos los puntos de una carretera deberán estar provistos de la

distancia mínima de visibilidad de parada correspondiente a la

velocidad de diseño, se deberá señalizar dicho sector con la

velocidad máxima admisible, siendo este un recurso extremo a

utilizar solo en casos muy calificados y autorizados por el MTC.

Los factores que influyen en la distancia de visibilidad de parada

son:

Velocidad directriz (Diseño).

Pendiente (subida (+); bajada (-)).

Tiempo de percepción y reacción del conductor parar aplicar

los frenos.

El tipo de superficie de rodadura y condiciones en que se

encuentre.

Distancia de visibilidad de paso.-Es la distancia mínima que

debe estar disponible a fin de facultar al conductor del vehículo a

sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad de 15

Km. /h menor con comodidad y seguridad sin alterar en la

velocidad de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario a la

velocidad directriz y que hace visible cuando se ha iniciado la

maniobra de sobrepaso.

Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se

refleja en el costo de construcción la visibilidad de paso deberá

asegurarse para el mayor desarrollo posible de la carretera.

Según las normas DG-2001 la distancia que se deberá evitar que

tengan visibilidad de adelantamiento o sobrepaso no deberán ser

superiores según la categoría de la carretera.

Método de los Pesos Absolutos:

Se formula un cuadro donde se califica a cada uno de las

características optándose la calificación con guarismo 1 la

característica de lo más económico, la más cómoda, la más

-9-

segura, la más beneficiosa para la zona. Con el guarismo 2

para lo regular y con el guarismo 3 a lo más antieconómico,

lo menos seguro y que da menos beneficio social.

Método de los pesos relativos:

Este método es semejante al de los pesos absolutos, pero

con la condición de que se toma como base la más

favorable, luego por regla de tres simple se obtiene el peso

de las otras características.

-10-

III) DESARROLLO:

1) La carretera a elaborar es de tercera clase.

2) utilizaremos el método topográfico.- consiste en documentarse de

gráficas, planos, fotografías aéreas, referencia de los lugareños,

etc., para después hacer el estudio de esta zona en un plano

topográfico, con curvas de nivel de una equidistancia de 2.00m

(máxima) y una escala de 1/2000.

3) Determinación de la orografía.- para determinar la orografía en

todo el plano de curvas de nivel se escogió las líneas que estaban

más paralelas para determinar la distancia de cota a cota y la

diferencia de alturas para luego clasificarlas en TIPO I (llana), TIPO

II (ondulada), TIPO III (accidentada) y TIPO IV (muy accidentada). A

continuación presentamos los cálculos.

-11-

MAYOR MENOR1 3300 3290 10 24 0.417 22.62 41.67 terreno ondulada TIPO III2 3310 3300 10 21 0.476 25.46 47.62 terreno ondulada TIPO III3 3280 3270 10 18 0.556 29.05 55.56 terreno accidentado TIPO III4 3220 3210 10 21 0.476 25.46 47.62 terreno ondulada TIPO III5 3190 3180 10 21 0.476 25.46 47.62 terreno ondulada TIPO III6 3260 3250 10 29 0.345 19.03 34.48 terreno ondulada TIPO II7 3260 3250 10 22 0.455 24.44 45.45 terreno ondulada TIPO III8 3180 3170 10 26 0.385 21.04 38.46 terreno ondulada TIPO III9 3330 3320 10 16 0.625 32.01 62.50 terreno accidentado TIPO IV10 3270 3260 10 18 0.556 29.05 55.56 terreno accidentado TIPO III11 3200 3190 10 21 0.476 25.46 47.62 terreno ondulada TIPO III12 3150 3140 10 20 0.500 26.57 50.00 terreno ondulada TIPO III13 3240 3230 10 18 0.556 29.05 55.56 terreno accidentado TIPO III14 3140 3130 10 28 0.357 19.65 35.71 terreno ondulada TIPO II15 3170 3160 10 13 0.769 37.57 76.92 terreno accidentado TIPO IV16 3130 3120 10 39 0.256 14.38 25.64 terreno ondulada TIPO II17 3160 3150 10 17 0.588 30.47 58.82 terreno accidentado TIPO IV18 3230 3220 10 22 0.455 24.44 45.45 terreno ondulada TIPO III19 3250 3240 10 32 0.313 17.35 31.25 terreno ondulada TIPO II20 3340 3330 10 26 0.385 21.04 38.46 terreno ondulada TIPO III

PENDIENTE(%) TOPOGRAFIA OROGRAFIAANGULO (Ѳ)COTAS

ZONA ∆H DH tg(∆H/DH)

CLASIFICACIÓN SEGÚN CONDICIONES OROGRÁFICAS

PENDIENTES (%) TOPOGRAFÍAOROGRAFÍ

A0-10 Terreno plano TIPO I

10-20 terreno ondulada TIPO II20-30 terreno accidentado TIPO III

30-a más terreno escarpado TIPO IV

Por lo tanto la orografía del terreno será ACCIDENTADO.

4) Reconocimiento de las coordenadas o ubicación donde se realizara el trabajo.

COORDENADAS PUNTO INICIAL

NORTE 9 246 060

ESTE 626 158

COORDENADAS PUNTO FINAL

-12-

NORTE 9 246 953

ESTE 627 156

5) Posteriormente se encontrara la velocidad DIRECTRIZ ya mencionada anteriormente, por lo cual presentamos el cuadro de la norma DG-2001.

TABLA 101.01 (DG-2001)

CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACIÓN CON LA VELOCIDAD DE DISEÑO

Por lo tanto la velocidad es de 50 km/h

6) DESCRIPCIÓN DE RUTAS:Para la descripción de rutas se consignaron 3 colores para su fácil diferenciación y poder trabajar con mayor facilidad, diferenciándolas entre sí muy rápidamente.

-13-

En los siguientes cuadros presentaremos las rutas con sus diferentes características.

DS-AH ABERTURA Nº DE

(m) COMPASCOMPASAD

A3330

3342

3342

3342

3342

3302

3302

3242

3242

3214

3214

3136

3136

3062

3062

3058

3056

3056

3056

3060

3060

3084

3084

3096

TOTAL 218 6480 1 3 6

I media % = 3.36

Pto A - abra 12 4.00 2.5 6 300

RUTA MORADA

TRAMO COTAS I% LONGITUD PUENTES ALC.CURVAS VUELTA

0 0 0

0 0

abra - C1 40 4.00 2.5 20 1000 0 0 0

abra - abra 0 0.00 2 1 40 0

C1 - C2 60 5.56 1.8 30 1080 0 0 1

0 0 1

C3 - C4 78 5.56 1.8 39 1404 0

C2 - C3 28 5.88 1.7 14 476

2 1

C4 - C5 74 5.56 1.8 37 1332 0 1 1

C5 - P1 4 3.70 1.8 3 108 0 0 0

C6 - C7

C7 - B

24 5.56 1.8 12

0

P1 - C6 4 5.56 1.8 2 72 0 0 1

P1 - P1 0 0.00 1.6 1 32 1 0

432 0 0 1

12 5.88 1.7 6 204 0 0 0

-14-

DS-AH ABERTURA Nº DE

(m) COMPASCOMPASAD

A3330

3292

3292

3200

3200

3166

3166

3166

3166

3148

3148

3136

3136

3062

3062

3058

3056

3056

3056

3060

3060

3084

3084

3096

TOTAL 194 6424 1 8 8

I media % = 3.02

0 0.00 1.4 1

Pto A - C1 38 2.78 1.8

C1 - C2 92 5.26 1.9 46 1748

1.7 14

RUTA VERDE

TRAMO COTAS I% LONGITUD PUENTES ALC.CURVAS VUELTA

38 1368 0 1 1

0 4 1

C2 - ABRA 34 8.33 1.7 12 408

0 1

0 2 1

C3 - C4 12 5.56 1.8 6 216 0

476 0 0 1

28 0 0 0ABRA - ABRA

ABRA - C3 18 3.78

1

C5 - P1 4 3.70 1.8 3 108 0 0 0

1 0 0

P1 - C6 4 5.56 1.8 2 72 0

P1 - P1 0 0.00 1.6 1 32

0

0 1

C6 - C7 24 5.56 1.8 12 432 0 0 1

C7 - B 12 5.88 1.7 6 204 0 0

C4 - C5 74 5.56 1.8 37 1332 0 1

-15-

ABERTURA N° DE

(m) COMPASCOMPASAD

A3330

3342

3342

3342

3342

3316

3316

3250

3250

3224

3224

3184

3184

3136

3136

3088

3088

3074

3074

3072

3072

3078

3078

3088

3088

3096

TOTAL 170 6308 1 4 8

I media % = 2.69

TRAMO I% LONGITUD

RUTA ROJA

abra - abra 0 0.00 2 1 40

Pto A - abra 12 4.00 2.5 6 300 0 0 0

0 0 0

COTAS PUENTES ALC.CURVAS VUELTA

0 0 1

C1 - C2 66 4.13 2.5 32 1600 0

abra - C1 26 3.71 2.5 14 700

4 1

C2 - C3 26 6.37 1.7 12 408 0 0 1

C3 - C4 40 5.60 1.7 21 714 0 0 1

0 0 1

C5 - C6 48 5.56 1.8 24 864 0

C4 - C5 48 5.88 1.7 24 816

0 1

C6 - P1 14 4.00 2.5 7 350 0 0 0

P1 - P2 2 5.88 1.7 1 34 1 0 0

4.90 1.7 6 204 0

P2 - C7 6 5.88 1.7 3 102

0

0 1

C8 - B 8 4.55 2.2 4 176 0 0

0 0 1

C7- C8 10

7) Determinación de la mejor ruta.

PESOS ABSOLUTOSCARACTERISTICA

SRUTA ROJA RUTA VERDE RUTA MORADA

VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLongitud Total

63081 6424 2 6480 3

Pendiente media %

2.69 1 3.02 3 3.36 2

Pendiente Maxima %

6.37 2 2.78 3 5.88 1

Longitud de Puentes

34 2 32 1 32 1

Nº de Alcantarillas

12 3 8 2 3 1

Nº de Curvas 4 1 8 3 6 2

10.00 14 10

-16-

PESOS RELATIVOSCARACTERISTICA

SRUTA ROJA RUTA VERDE RUTA MORADA

VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLongitud Total 6308 1.00 6424 1.02 6480 1.03

pendiente Media %

2.69 1.00 3.02 1.12 3.36 1.25

Pendiente Maxima %

6.37 1.08 2.78 0.47 5.88 1.00

Longitud de Puentes

34 1.06 32 1.00 32 1.00

Nº de Alcantarillas

12 4.00 8 2.67 3 1.00

Nº de Curvas 4 1.00 8 2.00 6 1.50

9.15 8.28 6.78

IV) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:-17-

POR LO TANTO LA RUTA ELEGIDA ES LA RUTA MORADA.

Identificamos las coordenadas del punto de inicio y final de la carretera.

Se Determinó la orografía del terreno del terreno el cual no salió que era un TERRENO ACCIDENTADO.

Se analizó los parámetros de diseño la velocidad, pendientes y visibilidad.

Se realizó el trazo las rutas satisfactoriamente.

Se Seleccionó la mejor ruta por los métodos de pesos absolutos y relativos la elegida fue la ruta MORADA

Se realizó el perfil longitudinal de las tres rutas.

V) ANEXOS:TABLA 403.01

-18-

TABLA 205.01

LONGITUD MÁXIMA SIN VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO EN SECTORES

CONFLICTIVOS

Categoría de Vía Longitud

Autopistas y multicarril 1 500 m

1 ra. Clase 2 000 m2da. Clase 2 500 m

TABLA 205.02

PORCENTAJE DE LA CARRETERA CON VISIBILIDAD ADECUADA PARA

ADELANTAR

Condiciones Orográficas % Mínimo °k Deseable

Llana 50 > 70

Ondulada 33 > 50

Accidentada 25 > 35

Muy accidentada 15 1 > 25

-19-