5 LA SELECCIÓN de RUTAS 2 [Modo de Compatibilidad] (1)

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    ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DEINGENIERA CIVIL

    SELECCIN DE RUTAS

    ING. JAVIER ORMEO CALDERON

    Profesor del Curso

    Email:[email protected]

    CURSO: CAMINOS

    LA SELECCIN DE RUTAS.PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS.

    LA EVALUACIN DE RUTAS.LA SELECCIN DE LA RUTA PTIMA

    mailto:[email protected]:[email protected]
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    LA SELECCIN DE RUTAS

    TRAZADO DE UNA CARRETERA

    El trazado de una carretera se desarrolla en primer lugar elplanteamiento de trazado territorial para dar respuesta a unasnecesidades de movilidad. En ella se discuten ventajas e inconvenientesde cada una de las propuestas sobre el terreno.

    Una vez aprobada la alternativa ms ventajosa, se desarrolla el proyectode trazado, segn la velocidad de proyecto deseada, adaptando losparmetros geomtricos de planta, perfiles y seccin.

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    NOCIONES SOBRE TRAZADO DECARRETERAS

    En el trazado de una carretera se presentan diferentes etapas, siendoalgunas de estas imprescindibles, mientras que otras dependen defactores tales como:

    - La topografa,

    - Alcances e importancia del proyecto,

    - Disponibilidad de recursos,

    - Informacin disponible e inclusive la premura de los diseos.

    NOCIONES SOBRE TRAZADO DECARRETERAS

    El factor que ms influye en la metodologa de trazado de una carretera es latopografa y ms an si esta es montaosa, se estar indicando en estecapitulo el procedimiento ms apropiado para la localizacin de unacarretera de montaa.

    Dada la necesidad de construir una carretera que permita enlazar dospuntos terrestres se debe determinar inicialmente sus caractersticas oespecificaciones y los puntos intermedios que por razones especiales seconvierten en obligados, llamados puntos de control primario.

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    A

    B

    Tipos de terreno

    La topografa del terreno atravesado influye en el alineamiento decarreteras y calles. La topografa afecta el alineamiento horizontal, peroeste efecto es ms evidente en el alineamiento vertical.

    Para caracterizar las variaciones los ingenieros generalmente dividen latopografa en tres clasificaciones, de acuerdo con el tipo de terreno:

    - Terreno plano,

    - Terreno ondulado

    - Terreno montaoso.

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    1. Terreno plano

    Permite obtener alineamientos, horizontal y vertical, de modo que losvehculos pesados circulen a una velocidad aproximadamente igual a la delos vehculos ligeros. Las distancias de visibilidad que dependen tanto delas restricciones horizontales como las verticales, son generalmente largaso puede obtenerse, sin dificultades constructivas o sin mayores costos.

    2. Carretera tpica de terreno ondulado

    Su alineamiento horizontal y vertical ocasiona que los vehculos pesadosreduzcan sus velocidades significativamente por debajo de las de losvehculos livianos.

    Se pueden obtener sin mucha dificultad un alineamiento horizontal contangentes relativamente largas y radios de curvatura amplios quepermiten distancias de visibilidad apropiadas para la velocidad que sedesarrolla.

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    3. Carretera tpica de terreno montaoso

    El diseo geomtrico en este tipo de terreno obliga a que los vehculos

    pesados circulen a una velocidad sostenida en pendiente durantedistancias considerables o a intervalos frecuentes.

    Terreno montaoso es aquel en el cual los cambios de altura tantolongitudinal como transversal del terreno con respecto a la carretera sonabruptos.

    ANTECEDENTES JUSTIFICACIN DE LAS NECESIDADES PARA LA CONSTRUCCIN DE LA

    AUTOPISTA

    CLASIFICACIN Y FINANCIAMIENTO

    Clases de caminos

    Tipos de clasificacin de las carreteras

    Velocidades

    Vehculos: tamaos y cargas de diseo

    DESCRIPCIN DEL PROYECTO

    JUSTIFICACIN DEL PROYECTO

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    SNIPEl Sistema Nacional de Inversin Pblica (SNIP) establece que todo PIP debe

    seguir el Ciclo de Proyecto que comprende las fases de Pre inversin,Inversin y Post inversin

    CICLO DE PROYECTOSEl Ciclo de Proyecto contempla las Fases de Pre inversin, Inversin y Postinversin.

    Durante la Fase de Preinversinde un proyecto se identifica un problemadeterminado y luego se analizan y evalan - en forma interativa -alternativas de solucin que permitan para encontrar la de mayorrentabilidad social.

    En la Fase de Inversinse pone en marcha la ejecucin proyecto conformea los parmetros aprobados en la declaratoria de viabilidad para laalternativa seleccionada

    En la fase de Post Inversin, el proyecto entra a operacin ymantenimiento y se efecta la evaluacin ex post.

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    CICLO DEL PROYECTO SNIP

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    PASOS DEL PROYECTO DE INVERSION

    ACTORES QUE CONFORMAN EL SNIP

    El rgano ResolutivoEs la ms alta autoridad ejecutiva de la unidad,(Alcaldes, Presidentes de Gobiernos Regionales,Ministerios, etc.)

    Las UnidadesFormuladoras (UF)

    rgano responsables de la formulacin de losestudios de pre inversin.

    Las Oficinas deProgramacin e

    Inversiones (OPI)

    Encargadas de la evaluacin y declaracin deviabilidad de los PIP.

    Las UnidadesEjecutoras (UE)

    Responsables de la ejecucin , operacin,mantenimiento y evaluacin ex post de los PIP en lasdiferentes entidades pblicas de todos los niveles deGobierno.

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    LA SELECCIN DE RUTAS.

    LA SELECCIN DE RUTAS. SELECCIN DE RUTA

    Seleccin de ruta escala 1:50,000

    ALTERNATIVAS PROPUESTAS Y SELECCINDE LA RUTA PTIMA

    Trabajos de campo

    Reconocimiento areo

    Reconocimiento terrestre

    Vuelo fotogrfico escala 1:25,000

    Control terrestre

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    SELECCIN DE RUTA.

    La seleccin de ruta es la etapa ms importante del proyecto de este tipo de

    obras de infraestructura, pues los errores que se cometen en las etapassubsecuentes se corrigen de una manera ms fcil y econmica que unafalla en el proceso de eleccin de ruta, que en general consiste en variosciclos de reuniones, reconocimientos, informes y estudios.

    En esta fase los trabajos son de carcter interdisciplinario, ya queintervienen profesionales de diferentes ramas de ingeniera, comoespecialistas en proyectos viales, ingenieros gelogos.

    La seleccin de ruta es un proceso que involucra varias actividades, desde el

    acopio de datos, examen y anlisis de los mismos, hasta los levantamientosareos y terrestres necesarios para determinar a este nivel los costos yventajas de las diferentes rutas para elegir la ms conveniente. Esta es unade las fases ms importantes en el estudio de una carretera.

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    Acopio de datos.-Inicialmente se debe recopilar toda la informacindisponible necesaria para poder llevar a cabo el estudio de las posiblesrutas. Esta informacin puede constar de:

    Fotografas areas

    Restituciones aerofotogrametras a escala reducida

    Mapas y planos topogrficos existentes de la regin

    Estudios de trnsito de vas aledaas

    Datos meteorolgicos

    Para el acopio de datos, la topografa, la geologa, la hidrologa, el drenaje yel uso de la tierra, tienen un efecto determinante en la localizacin y en la

    eleccin del tipo de carretera, y datos de trnsito.

    Son necesarias las cartas geogrficas y geolgicas, sobre las cuales ubicaresquemticamente las diferentes rutas.

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    Con este fin es necesario realizar una serie de trabajos preliminares quebsicamente comprenden el estudio comparativo de todas las rutas posiblesy convenientes, para seleccionar en cada caso la que ofrezca las mayores

    ventajas econmicas y sociales.

    Se entiende por ruta la franja de terreno de ancho variable entre dospuntos obligados, dentro de la cual es factible hacer la localizacin de uncamino.

    Mientras ms detallados y precisos sean los estudios para determinar laruta, el ancho de la franja ser ms reducido. Los puntos obligados sonaquellos sitios por los que necesariamente deber pasar el camino, porrazones tcnicas, econmicas, sociales y polticas, tales como:

    Poblaciones,

    Sitios o reas productivas,

    Causes de ros

    Puertos orogrficos.

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    Para las zonas de influencia de la obra en proyectos, se recopila lainformacin sobre las obras existentes, as como la que se pueda obtener

    sobre las planeadas a corto y largo plazo.

    Los datos de trnsito para carreteras existentes, se obtienen por medio delos aforos que se realizan sistemticamente en la red de carreteras;cuando es necesario se practican estudios de origen destino.

    SELECCIN DE RUTA ESCALA 1:50,000

    En las cartas topogrficas escala 1:50,000 del Instituto Geogrfico Nacional(IGN) se marcar el origen y el destino de la ruta y se analizan variasalternativas de trazo las cuales se dibuja sobre las cartas para estimar sulongitud, cruces de ros y arroyos, proximidad a centros de poblacin,pendientes de terreno, zonas boscosas y de cultivos, etc.

    Una vez que se tenga las alternativas se selecciona aquellas que resultenms viables para continuar con el anteproyecto.

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    PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS

    Luego de analizar toda la informacin obtenida se lleva a cabo el

    planteamiento de las diferentes rutas posibles que satisfagan la mayorade las condiciones bsicas. Se entiende por ruta la faja de terreno(derecho de va), de ancho variable, que se extiende entre los puntosextremos o terminales, pasando por los puntos de control primario, ydentro de la cual podr estar ubicada la va a trazar.

    Los puntos de control primario normalmente son poblaciones intermediasque se vern favorecidas con la construccin de la nueva va.

    Como se puede presentar un gran nmero de rutas posibles, el estudio delas mismas tiene por objeto seleccionar aquella que rena las condicionesptimas o ms favorables para el desarrollo tanto del trazado como de la

    construccin.

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    PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS

    ALTERNATIVAS

    PROPUESTAS

    Teniendo las rutasposibles se continua conel anlisis de cada unade ellas, para lo cual serealizarn los siguientes

    pasos:

    TRABAJOS DE CAMPO

    VUELO FOTOGRFICO

    RESTITUCIN FOTOGRAMTRICA

    ANLISIS LONGITUDES TOTALES

    VELOCIDADES DE PROYECTO

    ALINEAMIENTO VERTICAL

    ALINEAMIENTO HORIZONTAL

    PUENTES

    PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVASA) TRABAJOS DE CAMPO

    RECONOCIMIENTO AREO

    RECONOCIMIENTO TERRESTRE

    VUELO FOTOGRFICO ESCALA 1:25,000

    CONTROL TERRESTRE

    B) ELEMENTOS DEL PROYECTO GEOMTRICO

    CURVAS HORIZONTALES

    CURVAS VERTICALES

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    TRABAJOS DE CAMPO.

    Una vez presentada las rutas en los mapas geogrficos cartas topogrficaselaboradas por el Instituto Geogrfico Nacional (IGN), se iniciapropiamente el trabajo de campo con reconocimientos del terreno, loscuales pueden ser: areos o terrestres, los cuales se describen acontinuacin, para el desarrollo del trabajo, solo se realizo elreconocimiento areo.

    RECONOCIMIENTO AREO.

    El reconocimiento areo es el que ofrece mayor ventaja sobre los dems,por la oportunidad de observar el terreno desde la altura que convenga,abarcando grandes zonas, lo que facilita el estudio.

    De acuerdo al Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras, se efectan endos etapas. La primera consiste en un recorrido en avioneta y tiene porobjeto determinar las rutas que se consideren viables; fijarse el rea que sedebe fotografiarse a escala 1:50,000, para que en ellas queden incluidas conamplitud.

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    RECONOCIMIENTO TERRESTRE

    Este tipo de reconocimiento se lleva a cabo cuando por las circunstancias

    existentes no es posible realizar el areo: es menos efectivo que este yaque el ingeniero localizador no puede abarcar grandes reas y tiene queestudiar por partes el camino.

    Es muy importante contar con un gua que conozca la regin, para tener la

    seguridad de que el recorrido se haga sobre los mismos lugares quepreviamente se han fijado en la carta.

    VUELO FOTOGRFICO ESCALA 1:25,000

    Para el caso de este estudio se obtuvo informacin de un reconocimientoareo que consisti en un vuelo alto donde se tomaron fotografas areascon una escala de 1:25,000, las cuales se ocupan en la realizar la restitucinfotogramtrica.

    Para la realizacin del vuelo fotogrfico, sobre las cartas topogrficas escala1:50,000 se delimita el rea por fotografiar, se traza las lneas de vuelo y senumeran. Se calcula la altura a la que deber volar el avin considerando laelevacin promedio del terreno de cada lnea y se mide la longitud de cadalnea

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    CONTROL TERRESTRE.

    Las diferentes elevaciones del terreno y los movimientos del avin y de lacmara, durante los vuelos fotogrficos, son la causa de los cambios deescala, la deriva el cabeceo y balanceo que presentan las fotografasareas.

    Es necesario determinar en el terreno la posicin y la elevacin de puntospreviamente seleccionados, que permitan relacionar cuantitativamente alterreno con sus imgenes fotogrficas. Con este control terrestrese puedeutilizar las fotografas areas como un medio para obtener planosdetallados y precisos del rea requerida..

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    A la obtencin de cartas o planos del terreno por medio de fotografasareas ycontrol terrestrese le llama restitucin

    PROCESO CARTOGRAFICO NACIONAL DEL IGN

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    El Instituto Geogrfico Nacional tiene las funciones generales siguientes:

    Realizar y conducir el proceso Cartogrfico Bsico Oficial del Per.

    Actuar como organismo competente del Estado para normar lasactividades geogrfico-cartogrficas que se ejecutan en el mbitonacional.

    Participar en la creacin, delimitacin o redelimitacin decircunscripciones territoriales, elaborando la Cartografa Oficial, deconformidad con las disposiciones legales vigentes.

    Coordinar con las autoridades correspondientes los asuntos relacionadosa los nombres geogrficos o topnimos.

    Obtener por sensores y otros medios de informacin requerida para elproceso cartogrfico.

    Realizar estudios, brindar asesoramiento tcnico y prestar servicios en lasreas de su competencia a entidades pblicas y privadas.

    TRAZO DE CARRETERAS CON GOOGLE EARTH

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    TRAZADO DE CARRETERAS CON GOOGLE EARTH

    El Perfil longitudinal, es una seccin vertical o corte topogrfico que tepermite conocer un poco ms la topografa de la zona en estudio, la cual

    es un recurso de mucha utilidad para diversas disciplinas de ingeniera ala hora del diseo de carreteras.

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    LA EVALUACIN DE RUTAS.

    EVALUACIN DE RUTAS.

    En algunas ocasiones puede suceder que la ruta apropiada sea muy obvia yno halla necesidad de evaluar otras, tal es el caso cuando la topografa esrelativamente plana o la longitud de la va sea muy corta, pero, si se handeterminado varias rutas se debe llevar a cabo una serie de anlisis que sedetallan a continuacin:

    Determinar puntos de control secundario: posibles ponteaderos (crucesfavorables de corrientes de agua), depresiones de las cordilleras, vasexistentes, pequeas poblaciones, bosques, puntos de fallas o pantanosque deben ser evitados.

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    EVALUACIN DE RUTAS.

    Hallar pendientes longitudinales ytransversales predominantes.

    Determinar caractersticas geolgicas.

    Ubicar fuentes de materiales (canteras).

    Determinar lugares para la disposicin dedesechos slidos (botaderos).

    Establecer cantidad, clase y direccin delos diferentes cursos de agua.

    Establecer condiciones climticas ometeorolgicas.

    Observar desde el punto de vista del

    alineamiento horizontal cual puedearrojar un trazado ms suave.

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    En la Figura 4.1 se puede visualizar tres posibles alternativas o rutas para eltrazado de una carretera entre los puntos A y B

    La ruta 1 requiere de una estructura para cruzar el ro,

    La ruta 2 requiere dos estructuras aunque presenta una curvatura mssuave,

    La ruta 3, aunque con un recorrido un poco mayor, no requiereestructuras.

    Basados en los resultados de los anlisis realizados se determina entoncescual puede ser la ruta o rutas ms favorables, con el fin de desarrollar unestudio ms detallado sobre estas, hasta llegar a la solucin ptima en

    trminos econmicos, tcnicos, estticos, ambientales y sociales.

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    Sobre las rutas seleccionadas se puede realizar un reconocimientosiguiendo las clsicas reglas de Wellington que podran resultar tiles:

    a) No debe hacerse reconocimiento de una lnea sino de una faja deterreno (derecho de va) lo ms ancho posible.

    b) Toda opinin preconcebida a favor de una lnea en particular debe serabandonada, especialmente si es de la lnea que parece la ms obvia.

    c) Evitar la tendencia a exagerar los mritos de las lnea cercanas acarreteras o lugares muy poblados.

    d) Desigualdades del terreno, zonas rocosas, cuestas empinadas,pantanos, zonas boscosas y todo lo parecido, ejerce una influencia malfundada en la mente del explorador.

    e) Las lneas difciles de recorrer a pie o de vegetacin muy tupida

    parecen peor de lo que en realidad son.

    f) Debe hacerse un inventario hidrogrfico de la ruta estudiada.

    g) Se debe dar poco crdito a toda informacin desfavorable, sea cualfuese su origen, que no este de acuerdo con su criterio.

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    TRAZADO SEGN CONDICIONES TOPOGRAFICAS

    Segn las condiciones topogrficas, se pueden definir tres tipos de

    trazados:

    Trazado en valle.

    Trazado por las divisorias de las agua

    Trazado perpendicular a la divisoria

    Trazado en valle:

    En este los tramos de trazado siguen el curso de un ro. En dependencia delas condiciones topogrficas y geolgicas; el trazado en valle puede estarubicado en un mismo lado del ro o cruzndole hacia uno y otro lado. El ejede la va puede situarse directamente al lado del ro; en terrapln o si fuesenecesario a media ladera.

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    Trazado por las divisorias de las aguas:

    Este se sita sobre la divisoria de las aguas. Este trazado se podra llamar

    como el ideal, ya que el movimiento de tierra resulta ser un mnimo y;adems; disminuyen considerablemente los problemas de drenajesuperficial.

    Trazado perpendicular a la divisoria:

    Este tipo de trazado es el de mayor probabilidad de ocurrencia, presentalas ventajas de obtener un acortamiento del trazado y se pueden cumplirlas especificaciones de diseo: aunque en terrenos muy ondulados ymontaosos, a expensas de grandes movimientos de tierra.

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    LA SELECCIN DE LA RUTA PTIMA

    Una vez que se obtengan los datos de cada una de las alternativas se

    comparan entre s para seleccionar aquella que sea la ruta ptima ycontinuar con el desarrollo del anteproyecto

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    EQUIPOS PARA SELECCIN DE LA RUTA OPTIMA

    Eclmetro: es ungonimetro que se utilizapara medir nguloscenitales.

    Brujula.- Se usaprincipalmente para medirorientaciones geogrficas,

    triangular una ubicacin,medir lineacionesestructurales, planos ylugares geomtricos deestructuras geolgicas.

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    GPS (Global Positioning System: es unsistema global de navegacin por

    satlite (GNSS) que permitedeterminar en todo el mundo laposicin de un objeto, una persona oun vehculo con una precisin hasta decentmetros.

    El sistema GPS est constituido por 24satlites y utiliza la triangulacin paradeterminar en todo del globo laposicin con una precisin de ms omenos metros