Proyecto Diseño Vial Soto

I SEMESTRE 2015

PROYECTO DISEÑO VIAL


CARRETERA

MONIQUIRA – SANTA SOFIA

0

PROYECTO DE DISEÑO VIAL

CARRETERA MONIQUIRA – SANTA SOFIA [BOYACÁ]

ORLAY LEONARDO SOTO JAIMES

2114594

PRESENTADO A:

SANDRA MILENA COTE VARGAS

Ingeniera Civil

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

BUCARAMANGA

DISEÑO VIAL

2015

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INTRODUCCIÓN

La infraestructura vial y es un factor de gran influencia en el desarrollo y

crecimiento sostenible de un país, departamento o municipio permite promover

economía competitiva, incrementa el turismo y a su vez mejora la calidad de vida

de la comunidad.

Colombia posee una red de carreteras nacionales deficientes con altos niveles de

atraso provocados por la falta e inadecuada planeación , adicionalmente el sector

vial no ha evolucionado a igual ritmo que el desarrollo del país generado demoras

y perdidas en la economía del mismo; aunque haciendo una comparación entre

la malla vial actual y la existente en el siglo XIX se han notado mejoras puesto que

hoy posee vías multicarriles, se han aumentado las vías municipales

pavimentadas y se ha logrado acceso a municipios que se encontraban olvidados

por medio de corredores viales óptimos para la comunicación entre ellos.

Este proyecto se creó con el fin de diseñar una vía terciaria segura, óptima,

económica, funcional y amistosa con el medio ambiente que comunique los

municipios de Moniquirá y Santa Sofia [Boyacá] e intensifique la economía de la

región, este informe presenta adjunto un tramo vía de 1 kilómetros [Km]

aproximadamente propuesto.

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OBJETIVOS

GENERAL

Diseñar una vía terciaria que cumpla con los requerimientos dados por el Manual

de Diseño Geométrico [GEOM 2008] del INVIAS y se ajuste a la topografía del

terreno, conectando los municipios de Moniquirá y Santa Sofia.

JUSTIFICACION

El propósito de este trabajo es el diseño de una vía que conecte los municipios

mencionados.

El motivo principal para la creación de la carretera es incrementar la economía de

la región basada en la compra y venta de panela, agricultura en general, y

elaboración de Bocadillo brindando una mayor facilidad en el trasporte y

comercialización de sus productos, lo cual es de vital importancia para ambos

municipios ya que es la principal fuente de comercio e ingresos de sus habitantes.

Moniquirá

Es un centro turístico, temperatura media de 18,5 °C, su agricultura es muy rica y

está representada por la caña de azúcar, con la que se elaboran en los trapiches

la panela, también el maíz, café, frijol, guayaba, naranja, yuca. También es

importante su ganadería. Esta ubicada 67 km de Tunja la capital del

departamento.

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En su producción industrial encontramos la panela y el bocadillo de guayaba por lo

que se le conoce como la ciudad dulce de Colombia.

Santa Sofía

Es un municipio colombiano ubicado en la Provincia de Ricaurte en el

departamento de Boyacá. Esta situado a 12 km al norte de Villa de Leyva y a 77

km de Tunja la capital del departamento.

Economía

La base de la economía del municipio es la agricultura, destacándose el cultivo de

curuba de castilla y el cultivo de tomate en invernadero, también se cultiva la fresa

y los caducifolios, papa, maíz, arveja, frijol, yuca y caña de azúcar; en un segundo

renglón se encuentra la ganadería con la explotación de ganado bovino tipo carne

y leche.

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METODOLOGÍA DEL PROYECTO

CRITERIOS DE DISEÑO

De acuerdo a la topografía que se encuentra entre los municipios, se determinó

que el terreno posee una pendiente en el rango de 4-6% clasificando así como un

terreno ondulado.

Línea proyecto

Trabajando sobre un terreno ondulado y de acuerdo a la relieve se estableció una

pendiente del 5%, en base a estos criterios se planteó una línea de ceros que

permitió diseñar la línea de tránsito o proyecto.

En base a las especificaciones anteriores se establecen los diferentes criterios de

diseño para una vía terciaria.

Velocidad de diseño

La velocidad de diseño para una vía terciaria de terreno ondulado se establece en

un rango de velocidades de 30-40 Km/h, para este proyecto se decidió utilizar una

velocidad de diseño de 40 Km/h [Vd=40 Km/h], en busca de un flujo vehicular

optimo y constante en la carretera.

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Figura . Velocidad de diseño

ALINEAMIENTO HORIZONTAL

Una vía está constituida por curvas horizontales circulares simples, espiral curva

espiral o espiral espiral.

Análisis para la espiralización

smirnoff= vd19 [ vd2Rc

−127 ec ]=4019 [ 402191−127∗(4.61%)]=5.31[m]

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Barnett= Vd3

28Rc= 403

28∗191=11.97 [m ]

Aastho=b∗ecmr

=3 (4.61% )0.96%

=14.406[m ]

¿=20[m ]

k=√191∗20=61.806[m ]

Disloque= ¿2

24 Rc= 202

24∗191=0.0873

Disloque<0.25 , no se debeespiralizar la curva

Curva Horizontal simple

∆=29 °

Rc=191m

|PI|=256m

T=Rc∗tan ∆2=49.4m

Longitud de la curva

G=2∗sen−1 c2∗191

=6 ° 0' .29 ' '

Lc= 29°∗206 °0 '29 ' '

=96.63m

|Pc|=256−49.49=ko+206.6m

|Pc|=206.6+96.63=ko+303.23m

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|PI|=ko+256mUna vía terciaria debido a su clasificación posee una sola calzada

en la cual se distribuyen dos carriles de sentido contrario, en este proyecto se

tomó un ancho de calzada de 6 metros [m] con dos carriles de ancho de 3.0

metros [m].

El bombeo designado para el proyecto es del e’=2%.

e’max= 4.61% se obtiene de la tabla 2.3 de la norma

Vd= 40 km /h

Rc= 192

Talud de corte y relleno

En todo proyecto vial siempre va a existir movimiento de tierra para adaptar el

terreno de la mejor forma para la construcción de la vía, en el trazado de la

carretera se asumieron una relación de corte de 1:1 lo que implica que lo que la

distancia que se corta verticalmente es igual a la cortada horizontalmente, y una

relación de terraplén de 2:1.

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La pendiente máxima es proporcional a la velocidad de diseño a la cual circularan

los vehículos, buscando el menor esfuerzo y degaste de los mismo al transitar por

cuestas arriba y brindando seguridad cuestas abajo. En la carretera se definió una

pendiente máxima de 7%

Figura . Pendiente máxima

CARTERA TOPOGRAFICA

CARTERA TOPOGRAFICA

ABSCISAELEMENTOS DE

LA CURVA

COTA

NEGRA

COTA ROJA

INFERIOR EJE SUPERIOR

0.00 806.00 805.94 806.00 805.94

20.00 805.44 805.04 805.10 805.04

40.00 804.89 804.14 804.20 804.14

60.00 804.33 803.24 803.30 803.24

80.00 803.62 802.34 802.40 802.34

100.00 802.67 801.44 801.50 801.44

120.00 801.64 800.54 800.60 800.54

140.00 800.49 799.64 799.70 799.64

160.00 799.23 798.74 798.80 798.74

180.00 797.87 797.84 797.90 797.84

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200.00 796.53 796.94 797.00 796.94

206.60 absc pc :K0+206.6 796.00 796.56 796.70 796.84

216.60 T: 49.40 mm 795.20 796.11 796.25 796.39

226.60 Rc:135 m 794.60 795.66 795.80 795.94

236.60 Δ:29º 794.00 795.21 795.35 795.49

246.60 Vd:40 Km/h 793.60 794.76 794.90 795.04

256.60 C:20 m 793.25 794.31 794.45 794.59

266.60 E:4.61 m 792.83 793.86 794.00 794.14

276.60 792.48 793.41 793.55 793.69

286.60 Lc: 96.63 m 792.16 792.96 793.10 793.24

296.60 G: 6º 0' 8.29'' 792.00 792.51 792.65 792.79

303.23 absc pT :K0+303.23 792.00 792.22 792.35 792.49

310.00 792.00 791.91 792.05 792.19

330.00 791.84 791.09 791.15 791.09

350.00 791.13 790.19 790.25 790.19

370.00 790.41 789.29 789.35 789.29

390.00 789.41 788.39 788.45 788.39

410.00 788.24 787.40 787.46 787.40

430.00 786.67 786.32 786.38 786.32

450.00 785.11 785.25 785.31 785.25

470.00 783.74 784.17 784.23 784.17

490.00 782.45 783.09 783.15 783.09

510.00 781.18 782.01 782.07 782.01

530.00 780.00 780.93 780.99 780.93

550.00 779.00 779.86 779.92 779.86

570.00 778.00 778.78 778.84 778.78

590.00 777.10 777.70 777.76 777.70

610.00 776.18 776.62 776.68 776.62

630.00 775.24 775.54 775.60 775.54

650.00 774.29 774.47 774.53 774.47

670.00 773.33 773.39 773.45 773.39

690.00 772.38 772.31 772.37 772.31

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710.00 771.38 771.23 771.29 771.23

730.00 770.47 770.15 770.21 770.15

750.00 769.59 769.08 769.14 769.08

770.00 768.78 768.11 768.17 768.11

790.00 768.00 767.24 767.30 767.24

810.00 767.23 766.38 766.44 766.38

830.00 766.46 765.52 765.58 765.52

850.00 765.58 764.66 764.72 764.66

870.00 764.53 763.80 763.86 763.80

890.00 763.59 762.93 762.99 762.93

910.00 762.78 762.07 762.13 762.07

930.00 762.00 761.21 761.27 761.21

950.00 761.00 760.35 760.41 760.35

970.00 760.00 759.49 759.55 759.49

990.00 758.82 758.62 758.68 758.62

1006.00 758.00 757.76 757.82 757.76

MOVIMIENTO DE TIERRA y CARTERA DE CHAFLANES

SECCIONES TRANSVERSALES CHAFLANES AREA VOLUMEN

ABSIZQUIERD

O (m)EJE

DERECH

O

TERRAPLE

N m2

CORTE

m2

TERRAPLEN

m3

CORTE

m3

CORTE-

TERRAPLE

N

ACUMULADO

k0+001 0 -1

1.5 -1.05 05 0 3.7

k0+201.3 0 -0.35 -1

1.17 -2.2425 26.7 32.925 6.225 6.2255.7 1.2 0 3.9

k0+40-0.3 -0.7 -2

-5.47 7.8 28.0676 20.267648 26.492648133.2 0 4.5

k0+60-0.4 -1 -2

-7.2 0 126.7 126.7 153.19264813.4 0 4.7

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k0+80-0.6 -1.2 -2

-9.69 0 168.9 168.9 322.09264813.6 0 5.3

k0+100-0.6 -1.15 -2

-8.7125 0 184.025 184.025 506.11764813.5 0 5

k0+120-0.4 -1 -2

-7.8 0 165.125 165.125 671.24264813.4 0 5

k0+1400 -0.5 -1

-3.6 0 114 114 785.24264813 0 4.2

k0+1600 -0.4 -1

-3.24 0 68.4 68.4 853.64264813 0 4.2

k0+1801 0 -1

1.5 -0.9 10 16.2158 6.2158004 859.85844865 0 3.6

k0+2001.6 0.5 0

4.675 58.8207502 6 -52.82075 807.03769836.1 0 3

k0+206.61.8 0.7 0.1

6.21 108.85 0 -108.85 698.18769836.5 0 3.1

k0+216.62.2 1.1 0.3

9.855 160.65 0 -160.65 537.53769837.5 0 3.6

k0+226.62.9 1.2 0.4

12.69 225.45 0 -225.45 312.08769839 0 3.9

k0+236.63.2 1.3 0.5

14.195 268.85 0 -268.85 43.237698329.3 0 4

k0+246.62.9 1.3 0.5

13.55 277.45 0 -277.45 -234.21230179 0 4

k0+256.63.5 1.7 1.3

20.63 341.8 0 -341.8 -576.012301710.2 0 5.6

k0+266.63 1.2 0.4

12.66 332.9 0 -332.9 -908.91230179 0 3.6

k0+276.62.8 1 0.3

10.625 232.85 0 -232.85 -1141.7623028.5 0 3.6

k0+286.62.7 1 0.3

10.45 210.75 0 -210.75 -1352.5123028.3 0 3.6

k0+296.6 2 0.6 0.1 6.18 166.3 0 -166.3 -1518.812302

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I SEMESTRE 2015


7 0 3.1

k0+303.231.5 0.3 0 -0

3.375 -0.3 94.1466747 2 -92.146675 -1610.9589766 0 1.5 3.4

k0+3101 0 -1

1.5 -1.2 48.75 15 -33.75 -1644.7089765 0 3.8

k0+330-0.1 -0.7 -2

-5.06 10 25.3057 15.305714 -1629.4032623.1 0 4.5

k0+350-0.4 -0.8 -2

-6.58 0 39.1322 39.132236 -1590.2710263.4 0 4.8

k0+370-0.6 -1.1 -2

-8.63 0 51.1626 51.162608 -1539.1084183.6 0 5

k0+390-0.4 -0.9 -2

-7.44 0 53.7137 53.713736 -1485.3946823.4 0 5.8

k0+410-0.3 -0.8 -2

-6.2 0 45.6549 45.654935 -1439.7397473.3 0 4.7

k0+4300.2 0 -0.3 -1

0.1 -2.4 0.66666667 31.6169 30.950265 -1408.7894823.5 2 0 4

k0+4500.9 0.2 0 -0

1.96 -0.34 20.6 27.4 6.8 -1401.9894824.8 0 1.3 3.4

k0+4702.2 0.4 0

5 0 67.2699678 2.26667 -65.003301 -1466.9927835.5 0 3

k0+4901.7 0.7 0.2

6.315 113.15 0 -113.15 -1580.1427836.5 0 3.4

k0+5101.7 0.8 0.2

6.81 131.25 0 -131.25 -1711.3927836.5 0 3.4

k0+5302 1 0.4

9.05 158.6 0 -158.6 -1869.9927837.1 0 3.8

k0+5501.7 0.9 0.3

7.545 165.95 0 -165.95 -2035.9427836.4 0 3.7

k0+5701.7 0.8 0.3

7 145.45 0 -145.45 -2181.3927836.5 0 3.5

k0+5901.6 0.6 0.2

5.58 125.8 0 -125.8 -2307.1927836.2 0 3.4

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


k0+6101.3 0.5 0

4.1 96.8 0 -96.8 -2403.9927835.6 0 3

k0+6301 0.3 0 -0

2.595 -0.07 66.378831 0.46667 -65.912164 -2469.9049475 0 2.3 3.2

k0+6501 0.2 0 -0

2.16 -0.21 47.55 2.8 -44.75 -2514.6549475 0 1.6 3.3

k0+6700.7 0.2 0 -0

1.59 -0.42 37.5 6.3 -31.2 -2545.8549474.5 0 0.9 3.4

k0+6900.5 0 -0.15 -1

0.55 -1.3875 21.4 18.075 -3.325 -2549.1799473.9 0.8 0 3.7

k0+7100.3 0 -0.1 -1

0.3 -1.285 8.5 26.725 18.225 -2530.9549473.6 1 0 3.7

k0+7300.3 0 -0.3 -1

0.15 -2.4 4.5 36.85 32.35 -2498.6049473.6 2 0 4

k0+750-0.1 -0.5 -1

-3.775 1 21.1001 20.100111 -2478.5048373.1 0 4.2

k0+770 -0.1 -0.6 -1 -4.5 0 82.75 82.75 -2395.754837

3.1 0 4.4

k0+790-0.2 -0.8 -1

-5.44 0 99.4 99.4 -2296.3548373.2 0 4.4

k0+810-0.4 -0.8 -2

-6.39 0 118.3 118.3 -2178.0548373.4 0 4.7

k0+830-0.6 -0.9 -2

-7.77 0 141.6 141.6 -2036.4548373.6 0 5

k0+850-0.5 -0.8 -2

-6.58 0 143.5 143.5 -1892.9548373.5 0 4.7

k0+870-0.4 -0.7 -1

-5.43 0 120.1 120.1 -1772.8548373.4 0 4.4

k0+890-0.2 -0.6 -1

-4.5 0 99.3 99.3 -1673.5548373.2 0 4.3

k0+910-0.4 -0.6 -1

-4.32 0 88.2 88.2 -1585.3548373.4 0 4

k0+930 -0.4 -0.7 -1 -5.06 0 93.8 93.8 -1491.554837

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


3.4 0 4.2

k0+950-0.2 -0.6 -1

-3.96 0 90.2 90.2 -1401.3548373.2 0 4

k0+970-0.1 -0.5 -1

-3.25 0 72.1 72.1 -1329.2548373.1 0 3.9

k0+990 0.1 -0.2 -1 0.15 -1.26 1 16.5759 15.575929 -1313.678908

3.2 0 3.6

k0+10060.5 0 -0

0.75 -0.6 9 18.6 9.6 -1304.0789084 0 3.4

192.47 156.6625 3804.43289 2500.35

terraplen corteVol

terraplen

vol

corte

De acuerdo a los resultados de volúmenes de masas, se puede decir que el

diseño es apto pero se debe movilizar una importante cantidad de volumen para

relleno del terraplén.

CARTERRA GENERAL DE LA CARRETERA

CARTERA DE CAMPO

ABSIZQUIERD

OEJE

DERECH

O

k0+002 0 -2

10 0 10

k0+202 0 -0.35 -2

8 1.2 0 12

k0+400.2 -0.7 -3.8

6 0 16

k0+60 1.3 -1 -2.7

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


14 0 12

k0+800.4 -1.2 -3.6

11 0 12

k0+1001.5 -1.15 -2.5

16 0 8

k0+1200.6 -1 -3.4

10 0 12

k0+1402 -0.5 -2

16 0 9

k0+1600.8 -0.4 3.2

8 0 1.5

k0+1802 0 -2

10 0 11

k0+2003 0.5 -1

15 0 9

k0+206.62.7 0.7 -1.3

12 0 10

k0+216.62.3 1.1 -1.7

8 0 13

k0+226.63.8 1.2 -0.2

14 0 7

k0+236.6 3.3 1.3 -0.7

10 0 9

k0+246.62.8 1.3 -1.1

9 0 11

k0+256.62.9 1.7 -0.9

7 0 12

k0+266.64 1.2 -2

14 0 14

k0+276.63.5 1 -0.5

12 0 7

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


k0+286.68 1 -1

10 0 9

k0+296.62.5 0.6 -1.4

10 0 11

k0+303.232.3 0.3 0 -1.7

10 0 1.5 10

k0+3102 0 -2

10 0 10

k0+3301.2 -0.7 -2.8

10 0 12

k0+3500.3 -0.8 -3.7

8 0 14

k0+3701.3 -1.1 -2.6

16 0 9

k0+3900.5 -0.9 -3.6

10 0 14

k0+4101.5 -0.8 -2.6

16 0 9

k0+4302.3 0 -0.3 -1.6

17 2 0 8

k0+4501.4 0.2 0 -2.7

8 0 1.3 17

k0+4702.2 0.4 -1.8

12 0 14

k0+4903.1 0.7 -0.8

16 0 11

k0+5102 0.8 -1.9

9 0 18

k0+5303 1 -1

14 0 13

k0+550 1.9 0.9 -0.2

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


8 0 7

k0+5702.8 0.8 -1.2

14 0 13

k0+5901.7 0.6 -0.3

7 0 7

k0+6102.6 0.5 -1.4

15 0 12

k0+6301.6 0.3 0 -2.4

9 0 2.3 18

k0+6502.5 0.2 0 -1.5

16 0 1.6 12

k0+6701.5 0.2 0 -2.6

10 0 0.9 17

k0+6902.3 0 -0.15 -1.6

16 0.8 0 10

k0+7101.2 0 -0.1 -2.7

11 1 0 16

k0+7302.2 0 -0.3 -1.8

16 2 0 9

k0+7501.1 -0.5 -2.8

13 0 14

k0+7702.1 -0.6 -1.9

18 0 7

k0+7901.2 -0.8 -2.6

12 0 12

k0+8100.4 -0.8 -3.6

10 0 14

k0+830-0.4 -0.9 -4.4

6 0 16

k0+8500.7 -0.8 -3.3

15 0 13

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


k0+870-0.3 -0.7 -2.2

5 0 10

k0+8901 -0.6 -3

14 0 15

k0+9100.2 -0.6 -1.8

10 0 12

k0+9301.3 -0.7 -2.7

20 0 18

k0+950 0.4 -0.6 -1.6

8 0 10

k0+9701.5 -0.5 -2.5

18 0 19

k0+9900.6 -0.2 -1.3

3.2 0 10

k0+10062 0 -2

18 0 16

CONCLUSIONES

I SEMESTRE 2015


I SEMESTRE 2015


El diseño que se presenta en este anteproyecto cumple con las

normas y representa una solución viable para enfrentar y remediar

los problemas que se presentan con la ingeniería de vías terrestres.

Se reduce la demora en viajes, pues en vez de ser un camino en el

que se pierda tiempo al avanzar por la via sin asfalto ni demarcación.

El nuevo trazo permite aprovechar el volumen de material que sale

de las rampas que se eliminan para construir el nuevo diseño.

En los dos municipios se van a beneficiar mucho los productores

agrícolas ya que se va tener una via en mejores condiciones para la

distribución de sus productos alrededor del país.

Al realizar el presente trabajo bajo métodos manuales se puede

hacer una mejor interpretación de los resultados y posibles errores

dado que si se hubiera utilizado un software la interaccion hubiera

sido diferente y el análisis no tan detallado de cada parte del diseño.

I SEMESTRE 2015


Documents

Proyecto Diseño Vial Soto