I N F O R M E N º 01

Del alumno : RODRIGUEZ BARRUETO, Darwin

Al : ING. JOSÉ BENJAMÍN TORRES TAFUR

Docente del curso de ingeniería de los caminos.

Asunto : ESTUDIO DE RUTAS

Fecha : 02 de febrero del 2013

I. INTR ODU CCION

El presente documento contiene el informe correspondiente al primer trabajo sobre el estudio y trazo de una ruta. Una carretera o ruta es una vía de dominio y uso público, proyectada y construida fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. Existen diversos tipos de carreteras, según la norma DG - 2001

El estudio de las rutas 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.

Por consiguiente del estudio de rutas, se obtienen los diversos datos tales como: velocidad directriz, pendientes, distancia de visibilidad, evaluación de la topografía del terreno y la evaluación de las rutas mediante el método de pesos relativos y absolutos se llega a una conclusión en la cual escogeremos la mejor ruta.

II. OB JETIV OS

O B JE T I V O S G ENE R A L E S :

Realizar el estudio de rutas de una carretera de tercera clase.

O B JE T I V O S E S P E C I F I C O S :

Identificar el punto inicial y final del trazo de la ruta.

Determinar la clase de topografía

Conocer los parámetros de diseño

Identificar los puntos obligados de paso.

Elegir correctamente la mejor ruta

III. M A R C O T E O R I C O

C AM I N O O C A RR E T E RA : DISEÑO DE RUTAS

Es una franja de terreno convenientemente preparada de acuerdo a

características técnicas y dotadas de obras tales que por ella puedan

transitar los vehículos automotores a una cierta velocidad en las mejores

condiciones de seguridad y economía.

Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el

término carretera para definir a la carretera convencional que puede

estar conectada, a través de accesos, a las propiedades colindantes,

diferenciándolas de otro tipo de carreteras, las autovías y autopistas, que

no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel.

C L ASIF IC ACIO N:Según el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001) clasifica

de la siguiente manera:

Clasificación de las Carreteras según su FunciónGENERICA DENOMINACION EN EL PERU

1. RED VIAL PRIMARIA 1. SISTEMA NACIONAL

Conformado por carreteras que unen las principales ciudades de la nación con puertos y fronteras

2. RED VIAL SECUNDARIA 2. SISTEMA DEPARTAMENTAL

Constituyen la red vial circunscrita principalmente a la zona de un departamento, división política de la nación, o en zonas de influencia económica; constituyen las carreteras troncales departamentales

3. RED VIAL TERCIARIA O LOCAL

4. SISTEMA VECINALCompuesta por:

Caminos troncales vecinales que unen pequeñas poblaciones.

Caminos rurales alimentadores, uniendo aldeas y pequeños asentamientos poblaciones.

Por su característica

Autopistas: Es una vía de alto tránsito de dos o más carriles.

Multiviales: Es una vía de muchos carriles.

Dobles: Es una vía doble de 2 carriles, uno de ida y otro de vuelta.

Por el Tipo de Terreno

Plano: Es el terreno que no obliga a pendientes mayores del 4%.

Ondulado: En este terreno, las pendientes pueden llegarhasta el 8%.

Montañoso: El terreno montañoso es el que da pocas oportunidades de bajar la pendiente a menos de 14%.

Escarpado: Es el terreno cuya topografía obliga apendientes mayores del 14%.

Clasificación de Acuerdo a la Demanda

AUTOPISTAS.- Carretera de IMDA mayor de 4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles, con control total de los accesos (ingresos y salidas) que proporciona flujo vehicular completamente continúo. Se

le denominará con la sigla A.P.

CARRETERAS DUALES O MULTICARRIL.- De IMDA mayor de4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o

más carriles; con control parcial de accesos. Se le denominará con la sigla MC (Multicarril).

CARRETERAS DE 1RA. CLASE.- Son aquellas con un IMDA entre 4000-2001 veh/día de una calzada de dos carriles (DC).

CARRETERAS DE 2DA. CLASE.- Son aquellas de una calzada de dos carriles (DC) que soportan entre 2000-400 veh/día.

CARRETERAS DE 3RA. 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.

TROCHAS CARROZABLES.- Es la categoría más baja de camino transitable para vehículos automotores. Construido con un mínimo de movimiento de tierras, que permite elpaso de un solo vehículo.

P U N T O S D E C O N TR O L : Puntos de Control Naturales:

Abras o punto de paso entre dos cuencas, Laderas apropiadas para el trazo, Zonas rocosas, Pantanos (no adecuado para el trazo).

Puntos de Control Artificiales. Son puntos hechos por el hombre, como, pueblos, ciudades, zonas arqueológicas, puentes, alcantarillas.

Punto de Control Positivos. Puntos que atraen el trazo de la carretera debido a otorgan facilidad para la ubicación de curvas, puentes, alcantarillas, etc., dentro de estos se encuentran las abras, cuellos en ríos, laderas apropiadas para el trazo, etc.

Punto de Control Negativo. Generalmente son hechos por la naturaleza y que dificultan o impiden el trazo de la carretera, dentro de estos puntos, se tiene los pantanos, zonas rocosas, zonas agrícolas, cementerios, casas de campesinos, etc.

Río = Natural (+) Puente = Artificial (+)Pantano = Natural (-) Abra = Natural (+)Cementerio = Artificial (-)Zona Agrícola = Artificial (-)

PA R AMET R O S D E D I S EÑ O :

V E LOC I DAD . - Es el factor primordial de todos los sistemas de transporte y aquella con que circulan los vehículos por una vía es un índice importante que debe tenerse en cuenta al establecer las características de proyecto de la misma. Se distinguen tres. Tipos de velocidad:

V E L O C I D A D DE M A R C HA

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.

Para obtener la velocidad de marcha en un viaje normal, se debe descontar del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo en que el vehículo se hubiese detenido por cualquier causa.

V E L O C I D A D D I R E C T RI Z

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. Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan por lo tanto en el costo de construcción, la visibilidad de paso debe asegurarse para el mayor desarrollo posible del proyecto.

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.

VELOCIDAD DIRECTRIZ

CLASES DE CARRETERAS

TOPOGRAFÍA

PLANA ONDULADA ACCIDENTADA

PRIMERA 100 60 45

SEGUNDA 80 45 30

TERCERA 50 35 25

CUARTO 30 25 20

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 tomándosela menor variación

V E L O C I D A D DE O P E R A C I Ó N

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.

PE N DI EN T E

Las carreteras para unir puntos que están en diferentes niveles, necesitan ser habilitadas con tramos con pendiente. Estos tramos pueden tener variados valores de inclinaciones, pero que estén enmarcados dentro de un rango. Este rango define la pendiente mínima y máxima.

Pe n d i e n t e M í n i m a :

Las NPDC, recomienda en los tramos el corte generalmente se evitara el

empleo de pendientes menores al 0.5%; podrá hacerse uso de rasanteshorizontales en los casos en que las cunetas adyacentes puedan serdotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada deberá tener un bombeo superior al 2%.Las pendientes mínimas que se aconsejan son:

Pendiente mínima en terreno plano: 0.3 %.

Pendiente mínima en terreno accidentado: 0.5 % Pe n d i e n t e s m á x i m a s a b s ol u t a s:

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.

P e nd ie n t e M e d i a ( I m ) : Se llama pendiente media al promedio de las pendientes de una carretera para tramos de longitud considerada.

Según las NPDC. Las pendientes medias máximas son:

P e nd ie n t e s e c onóm i c a s : 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.

V I SI B I L I D A D :

Distancia de la visibilidad es la longitud continua hacia delante del camino, que es visible al conductor del vehículo.

En diseño se consideran dos distancias, la de visibilidad suficiente para detener el vehículo, y la necesaria para que un vehículo adelante a otro que viaje a velocidad inferior, en el mismo sentido.

Estas dos situaciones influencian el diseño de la carretera en campo abierto y serán tratados en esta sección considerando alineamiento recto y rasante de pendiente uniforme. Los casos con condicionamiento asociados a singularidades de planta o perfil se tratarán en las secciones correspondientes.

D i s ta n c i a de v i s i b ili d a d de p a r a d a : Es la mínima distancia para que el conductor de un vehículo, marchando a la velocidadDirectriz pueda detenerse antes de llegar a un objeto fijo que aparece de improviso en su línea de circulación. En ningún punto de la carretera la distancia de visibilidad debe ser menor que la distancia de frenado. Unrecurso 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 PARADA (Dp) SEGÚN LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

V. Directriz(km/h)

30 40 50 60 70 80 90 100 110

1 - 0%

Dp 1 - 6%

1 - 6%

30

35

30

45

50

40

60

65

55

75

85

70

95

105

85

115

125

100

135

155

120

160

185

145

180

215

165

Fuente: NPDC. Lamina 4.2.2

De acuerdo con las NPDC. La Distancia de Visibilidad de Parada se lo obtiene de la lámina No 4.2.2.

D i s ta n c i a de v i s i b ili d a d de p a s o:

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.

Longitud Máxima Sin Visibilidad De Adelantamiento En Sectores Conflictivos Tabla 205.01 según Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001)

M Categoría de Vía Longitud

Autopistas y multicarril 1 500 m

1ra. Clase 2 000 m

2da. Clase 2 500 m

Condiciones Orográficas % Mínimo % Deseable

Llana 50 >70

Ondulada 33 >50

Accidentada 25 >35

Muy accidentada 15 >25

Porcentaje De Carretera Con Visibilidad Adecuada Para Adelantar Tabla205.02: según Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001)

M É T O D O D E L O S P E S O S A B S O L U T O S :

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 segura, la más beneficiosa para la zona. Con el guarismo 2 para lo regular y con el guarismo 3 a lo másantieconómico, lo menos seguro y que da menos beneficio social.

ÉT OD O D E L O S P E S O S R E L A T I V O S :

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.

V. C O N C L US IO N E S Y R E C O M E N D A C IO N E S

Se respondió correctamente a nuestras dudas e inquietudes establecidas respecto a las diferentes técnicas de trazados de rutas, demostrándonos nuestros conocimientos en la rama de Ingeniería Civil.

Se logró identificar correctamente las coordenadas; del punto inicial en la ciudad (A) así como también del punto final en la ciudad (B).

Gracias a los cálculos de la topografía del terreno se concluye que las rutas están comprendidas mayormente en zona accidentada moderada.

Con la ayuda del plano de curvas de nivel brindado por el ING. JOSE BENJAMIN TORRES TAFUR. Se logró observar las zonas obligadas de paso tales como son el rio marañón ubicado en el punto (1) y el abra San Francisco. Que estas son zonas positivas de paso.

Mediante los cuadros de pesos absolutos y pesos relativos, se optó por la mejor ruta. Eligiendo la ruta azul.

Se logró desarrollar de manera óptima el perfil longitudinal de las 3 rutas.

Recomiendo seguir practicando y/o observando los diferentes métodos para trazados de rutas, ya que es de suma importancia para poder realizar los distintos tipos de carreteras en nuestro paísy a nivel internacional.

Recomiendo a todos, al momento de realizar una construcción y trazado de una carretera, tener conocimiento sobre la Normativa.

Se recomienda tener bastante paciencia para trazar las rutas y siempre trabajar con lápiz para no malograr el plano de curvas de nivel.

Se recomienda que al trazar las compasadas no se debe saltear ni repetir curvas de nivel.

No es muy adecuado tomar las pendientes límites sino un valor ligeramente menor ya que en los estudios posteriores probablemente haya reducción de longitud lo que conllevaría a que suba la pendiente y si habríamos usado, los valores extremos lógicamente.

Es adecuado saber relacionar la ubicación para las curvas de volteo.

VI. L IN K O G R A F IA http://es.wikipedia.org/wiki/Carretera

http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/ DG-2001.pdf

http://books.google.com.pe/books?

id=C6Q7WgnHkv0C&pg=PA17& lpg=PA17&dq=dise

%C3%B1o+de+rutas+de+carreteras&source=bl&

ots=BFl3IEYQZs&sig=JgqvPFU9ggwl2RNRi2i3NJ2KtLQ&hl=es-

419&sa=X&ei=-

3

QCUcmDOoeM0QGt6YBQ&ved=0CEIQ6AEwBA#v=onepage&q=dis

e%C3%B1o%20de%20rutas%20de%20carreteras&f=false

https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:dlwa7RZlUDAJ:sjnavarro.files.wordpress.com/2011/08/manual-de-diseno-de- carreteras.pdf+uni+manual+de+dise%C3%B1o+de+carreteras+2001&hl=es-419&gl=pe&pid=bl&srcid=ADGEESj0LYY8lYUIMRfLvU40c9x2yD2qO_ CxXT- j7yqkE5fAaEk4p3YJfbNzFYaTOUa2wO6jFAR1FRMpBuJgIgRi4J7NyoY7OcygOm57wkQG8XpHBal7dHvtNe5hPgEg2_h9VKuBdVA8&sig=AHIEtbRUho4ixHTCoBkDykCEVLTYBWMRRQ

http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Carreteras_del_Per

%C3%BA

h

ttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/

EG-2000/index.htm

http://www.proviasnac.gob.pe/red_vial.html

http://www.carreteros.org/

http://docs.gimp.org/es/gimp-using-paths-stroking.html