Estudio de Topografía, Trazo y Diseño Geométrico Quinua Baja

Creación Trocha Carrozable Quinua Baja - Cruce Yanacancha, Centro Poblado Llaucan, Distrito Bambamarca, Provincia de Hualgayoc - Cajamarca

ÍNDICE1. Estudio de topografía.

1.1 Generalidades.1.2 Reconocimiento Preliminar.1.3 Alturas.1.4 Longitud Encontrada:1.5 Levantamiento Planimetrico.1.6 Levantamiento Altimétrico1.7 Instrumentos Utilizados

2. Trazo y Diseño Geométrico

2.1 Fundamentos de diseño2.1.1 Clasificación2.1.2 Derecho de vía o faja de dominio

2.2 Parámetros de Diseño.2.2.1 Estudio de la demanda.2.2.2 La velocidad de diseño en relación al costo de la carretera.2.2.3 La sección transversal de diseño.2.2.4 El tipo de superficie de rodadura.

2.3 Diseño Geométrico2.3.1 Distancia de visibilidad de parada.2.3.2 Alineamiento Horizontal.2.3.3 Curvas Horizontales.2.3.4 Pendiente.2.3.5 Sobre ancho.2.3.6 Cunetas.2.3.7 Plazoletas de Cruce.2.3.8 Banquetas de Visibilidad.2.3.9 Taludes.

2.4 Características Geométricas.2.4.1 Características generales.

(Velocidad directriz, Ancho de Plataforma, Radio mínimo, Pendiente Transversal, Tipo de superficie de rodadura, Cunetas, Pendiente Longitudinal, Señalización, Bermas, Sobre anchos, Plazoletas de cruce, Peralte, Suelos, Badenes, Alcantarillas, Puentes)

2.4.2 Diseño del alineamiento horizontal.2.4.3 Secciones Transversales.2.4.4 Diseño del Perfil Longitudinal

2.5 Calculo de Sobre anchos y Peraltes


ESTUDIO DE TOPOGRAFÍA,TRAZO Y DISEÑO GEOMÉTRICO

1. ESTUDIO DE TOPOGRAFÍA.

1.1 Generalidades.

Se describe a continuación la metodología y el proceso mediante el cual se llevo a cabo el levantamiento topográfico del proyecto: “CREACIÓN TROCHA CARROZABLE QUINUA BAJA - CRUCE YANACANCHA, CENTRO P0BLADO LLAUCAN, DISTRITO BAMBAMARCA, PROVINCIA DE HUALGAYOC - CAJAMARCA”, partiendo del cruce a Bambamarca (Km 0+000.00), pasando por terrenos de propiedad de la Población de Quinua Baja, su escuela Primaria (Km 3+220.00), hasta la I.E. Secundaria San Sebastián (Km 4+080.00).

Se llevo a cabo el levantamiento topográfico a lo largo de la franja donde se proyecta la trocha Carrozable, como que nos ha permitido graficar en planta y perfil un determinado punto del proyecto, utilizando para esto Estación Total, siendo que dicho levantamiento incluye un ancho de la vía promedio de 15 metros a cada lado, variando en terrenos donde las pendientes laterales son muy pronunciadas, esto ha permitido tener una topografía base para la elaboración de los planos respectivos del proyecto.

Este trabajo ha permitido elaborar un terreno real en los que se podrán obtener los volúmenes de corte y relleno, para la sección planteada.

El ancho de la vía será de 4.00 m y los taludes dependerá de las recomendaciones del estudio de suelos.

En zonas de cambios de pendientes abruptas se han levantado con más detalles para la colocación de las obras de arte respectivas o si se requieren.

También se han identificado superficialmente suelos como Terreno Natural suelto, Roca Suelta y Roca Fija. Según el eje definitivo los terrenos de Roca Suelta se ubican en la progresivas de 1+090 al 1+160, del 3+780 al 3+860 y del 3+940 al 4+060. Los terrenos de Roca fija son de las progresivas siguientes, del 0+270 al 0+320, del 1+060 al 1+090, del 1+520 al 1+550, del 2+160 al 2+180, del 2+340 al 2+380, del 2+620 al 2+650, y del 2+680 al 2+720.

1.2 Reconocimiento Preliminar.

Mediante el estudio topográfico podemos determinar la posición relativa de los puntos sobre la superficie terrestre, valiéndonos de las mediciones angulares, tanto horizontales como verticales, alineamientos, orientaciones, altura, etc.

En términos generales se puede decir que la aplicación de la topografía, se puede dividir en dos partes:


El primero, que es el levantamiento (Planimétrico y Altimétrico), que comprende trabajo de campo para toma directa de datos.

El segundo, es la aplicación del cálculo matemático, que comprende los datos de gabinete para representar los dibujos adecuados en los planos.

El estudio de reconocimiento ha tenido por finalidad la verificación del estado actual del terreno donde se plantea la vía a construir. También ha permitido definir el método de trabajo y la formación de las brigadas de trabajo.

Se procedió a recorrer todo el terreno (reconocimiento preliminar), a fin de planificar el trabajo con mayor precisión, colocando en sitios marcas, que sirven de vértices de la poligonal de apoyo. Este reconocimiento preliminar es con el fin de tener una idea clara de la configuración natural del terreno y los posibles accidentes geográficos existentes.

Estos planos topográficos servirán para elaborar el diseño definitivo de la vía, motivo del presente estudio.

Como información primaria, se ha recurrido al trazo realizado por el proyectista del Perfil Técnico, encargado de la elaboración de dicho perfil, también nos ha permitido verificar las metas del proyecto.

1.3 Alturas.

Punto de Inicio : Elevación 3,088.35Punto Final : Elevación 3,386.90

1.4 Longitud Encontrada:

L = 4+682.78 Km. Eje Preliminar (De Campo).L = 4+610.00 Km. Eje Definitivo (De Gabinete).

1.5 Levantamiento Planimetrico.

Para trabajos de Planimetría ó en el levantamiento Planimétrico, debido a las características propias del lugar se ha empleado una poligonal Abierta en cada PIs marcado, Levantados con Equipo de Precisión.

Dicha poligonal Abierta estás constituida por vértices o PIs, a partir de los cuales se han lanzado visuales, empleando el método de radiación, para fijar detalles así como puntos auxiliares en casos necesarios.

Teniendo en cuenta las características del terreno en estudio se realizando el siguiente proceso:

a) Reconocimiento del eje por donde se plantea la creación de la Vía.b) Ubicación de los vértices, PIs o puntos de apoyo.


Los instrumentos topográficos y elementos auxiliares empleados, se describen más adelante.

Poligonal Abierta:

Debido a la precisión del equipo de trabajo es necesario realizar medidas de corrección internas de la poligonal, y tomar medidas cuando estas no se pueden ver.

Se ha medido los ángulos horizontales, debido a que se trabajara con coordenadas UTM.

Los detalles topográficos como son Puentes, quebradas, casas, postes, canales de regadío, caminos de tierra, Obras de Arte proyectadas, terrenos de cultivo aledaños y el alineamiento mismo, se ha realizado ubicando el Prisma sobre ellas, para luego ser barrido con el laser de la estación total desde un determinado vértice o punto de apoyo.

Con los datos obtenidos en campo, se graficara el terreno en planta por donde se plantea la creación de la Vía.

Método de Poligonación:

Se ubicaron los Pis o vértices en cada curva de la vía, colocando estacas con la numeración correspondiente. Está poligonal se extiende a lo largo de la proyección de la vía, donde uno se ve a continuación de otro, para así permitir obtener la lectura de los datos de amarre, los procedimientos para el amarre correspondiente hacia la estación anterior es:

Centrar y nivelar el instrumento en la estación o PIs. Localizamos la estación anterior, y medir los datos correspondientes. Trasladar el instrumento a la estación siguiente, centrando y nivelando,

para luego visar la estación anterior y siguiente. se debe de comprobar las coordenadas UTM de la nueva estación y la

anterior. Se repite la misma operación para todas las estaciones Los detalles de la zona como son las Ancho de vía, Obras de arte y otros se

realizó haciendo el seccionamiento correspondiente en cada progresiva. En gabinete se están realizado las uniones entre puntos que tienen

descripciones del terreno.

1.6 Levantamiento Altimétrico

Nivelación:

La nivelación o altimetría tiene como objetivo fundamental determinar la diferencia de nivel entre dos o más puntos situados sobre el terreno. En topografía, a la altitud de un punto se le denomina cota, pudiendo ser estas


absolutas o relativas, según esté referida al nivel medio del mar o bien al nivel de un plano de altitud arbitraria.

Para determinar el nivel de un punto es necesario empezar con algún otro punto de nivel conocido llamado comúnmente BM (Bench Mark). La nivelación de adelante es la lectura de un punto de nivel conocido. La nivelación de atrás es la lectura de un punto cuyo nivel se quiere determinar. Al medir las cotas de diversos puntos, las diferencias de niveles pueden ser tan grandes que el instrumento se debe estacionar a otra posición. Cuando se hace esto, se visa con el instrumento un punto cuyo nivel se ha encontrado previamente, denominándosele a éste punto de enlace o amarre.

Para el levantamiento altimétrico se ha realizado tomando como referencia la cota marcada por el equipo geodésico de alta Precisión GPS.

Las coordenadas y puntos de partida y llegada son:Punto de Inicio : N 9244768.933, E 775690.074, E 3088.350.Punto Final : N 9245174.464, E 776959.422, E 3349.302.

Gabinete: Se ha realizando el procesamiento de datos en el programa CIVIL 3D y Autocad Land, adjuntándose los planos definitivos en el Presente Informe.

Curvas de Nivel: El levantamiento topográfico nos da las curvas de nivel en donde nos permitirá mostrar la superficie del terreno.

Perfiles Longitudinales y Transversales: Es el resultado de las operaciones de nivelación, cuyos puntos situados a corta distancia y graficando a una escala conveniente representa las variaciones de la superficie en el alineamiento trazado.

Perfil Longitudinal: Este perfil se hará con la finalidad de poder observar de la mejor manera las pendientes predominantes en la vía, con fines de buscar la solución y reducirlas a las establecidas por el MTC.

Perfil Transversal: Este perfil nos ayudará a observar la colocación de la plantilla de diseño, la pendiente de bombeo, el tipo de cuneta y las áreas de corte y relleno para el perfil planteado.

1.7 Instrumentos Utilizados

Para la realización del levantamiento Planimétrico como Altimétrico se han utilizado los siguientes instrumentos: Una Estación total. 02 Prismas. Una Wincha de 50 metros. Una Wincha de Mano de 3 metros. Pintura de Color Rojo.


2. TRAZO Y DISEÑO GEOMÉTRICO

2.1 FUNDAMENTOS DE DISEÑO

2.1.1 Clasificación

Esta vía une pequeños caseríos y anexos, por tanto su clasificación según su jurisdicción corresponde a un camino vecinal o local.

Por el servicio se clasifica en una carretera de 3ra. Clase, sub clasificándose en Camino CV-3.

Según el criterio especial de PROVIAS, el camino pertenece a Caminos de Bajo Volumen de Tránsito (T1), con un Índice Promedio Diario (IMD) comprendido entre 16 y 50 vehículos/día. Donde la Estructuras y superficie de rodadura alternativas son: Afirmado (tierra) En lo posible mejorada con grava seleccionada por zarandeo, perfilado y compactado, min. 15 cm. Para este proyecto se ha calculado en 20 cm, según estudio de suelos.

Con plazoletas de cruce o adelantamiento y volteo cada 500 m, y según disposición topográfica.

2.1.2 Derecho de Vía o Faja de Dominio

El Derecho de Vía es la faja de terreno de ancho será variable dentro del cual se encuentra comprendida la vía proyectada, sus obras complementarias, servicios, áreas previstas para futuras obras de ensanche o mejoramiento, y zonas de seguridad para el usuario.

Dentro del ámbito del Derecho de Vía, se prohíbe la colocación de publicidad comercial exterior, en preservación de la seguridad vial y del medio ambiente.

Para el ancho mínimo debe considerar la clasificación funcional de la carretera, en concordancia con las especificaciones establecidas por el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2001 del MTC del Perú, que fijan como dimensión mínima hasta 15 metros, es decir 7.50 metros en ambos lados.

2.2 PARÁMETROS DE DISEÑO.

Para lograr el objetivo se ha evaluado los siguientes parámetros.

2.2.1 Estudio de la demanda.

Se ha analizado la demanda vehicular en la zona, y por ser la apertura de la vía actualmente la demanda será cero, pero se utilizara un tráfico


generado por apertura de vías según el perfil Técnico este tráfico será mayor a 15 unidades diaria.

2.2.2 La velocidad de diseño en relación al costo de la carretera.

La velocidad de diseño es muy importante para establecer las características del trazado en planta, elevación y sección transversal de la carretera.

Definida este valor se procederá al diseño del eje de la carretera, siguiendo el trazado en planta compuesto por tramos rectos (en tangente) y por tramos de curvas circulares y espirales. Y similarmente del trazado vertical, con tramos en pendiente rectas y con pendientes curvilíneas, normalmente parabólicas.

La velocidad de diseño está relacionada con el ancho de los carriles y, por ende, con la sección transversal adoptada.

Para el presente proyecto se ha asumido una velocidad de 20 km/h, en la que se basaran todos los cálculos en los planos y memorias de diseño.

2.2.3 La sección transversal de diseño.

La sección transversal de la carretera, en las secciones rectas (tangente) y en los diversos tramos a lo largo de la carretera proyectada será tal como se aprecia en las siguiente figuras. Donde se tendrá en cuenta el tipo de terreno, para la inclinación de sus taludes.

Sección N° 01: Para Terreno Natural.


Sección N° 02: Para Terreno con Roca Suelta.

Sección N° 03: Para Terreno con Roca Fija.

Esta característica dependerá del tipo de terreno que atraviese ya que los taludes de corte y relleno están basados al estudio de suelos. Además se colocara plazoletas de cruce y sobre anchos donde estos sean necesarios según el radio en las curvas. Por el IMDA menor a 50 vehículos / día, el manual de bajo volumen de transito indica que se puede adoptar un solo carril.

2.2.4 El tipo de superficie de rodadura.

Basado en el Manual de Diseño para Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito, se ha considerado la siguiente superficie de rodadura:• Carreteras afirmadas con material granular y/o estabilizados.


2.3 DISEÑO GEOMÉTRICO

2.3.1 Distancia de visibilidad de parada

Distancia de visibilidad de parada es la longitud mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a la velocidad directriz, antes de que alcance un objeto que se encuentra en su trayectoria.Para efecto de la determinación de la visibilidad de parada se considera que el objetivo inmóvil tiene una altura de 0.60 m y que los ojos del conductor se ubican a 1.10 m por encima de la rasante de la carretera.

Según el “Manual para el diseño de carreteras no pavimentadas de bajo volumen de tránsito” y velocidad de 20 km/h. estima que los valores de las pendientes en la bajada que se encuentren en el rango de 0%, 3%, 6% y 9%, la distancia de parada será de 20, 20, 20, 20 m, en cada caso, y para pendientes en subida cuyo valor se encuentren en 3%, 6% y 9%, la distancia de parada será de 19, 18, 18 m, en cada caso.

2.3.2 Alineamiento Horizontal

El alineamiento horizontal permitirá la circulación ininterrumpida de los vehículos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible.

El alineamiento de la vía se hará lo más directo como sea conveniente adecuándose a las condiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el número de cambios de dirección.

El trazado en planta del tramo está compuesto de la adecuada sucesión de rectas (tangentes), curvas circulares y curvas de transición.

En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad directriz. La velocidad directriz, a su vez, controla la distancia de visibilidad.

Los radios mínimos, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento transversal del vehículo, están dados en función a la velocidad directriz, a la fricción transversal y al peralte máximo aceptable.

En el alineamiento horizontal desarrollado para una velocidad directriz determinada, debe evitarse el empleo de curvas con radio mínimo. En general, se tratará de usar curvas de radio amplio reservándose el empleo de radios mínimos para las condiciones más críticas.

Pero existen zonas donde los radios mínimos no cumplen la condición topográfica por lo que se están usando radios excepcionales.


No se requiere curva horizontal para pequeños ángulos de deflexión. En el siguiente cuadro, se muestran los ángulos de inflexión máximos para los cuales no es requerida la curva horizontal.

Cuadro Nº 01

60

2° 30'2° 15'1° 50'1° 30'

Velocidad directriz (km/h)

Deflexión Máxima aceptable sin curva

circular

ÁNGULOS DE DEFLEXIÓN MÁXIMOS PARA LOS QUE NO SE REQUIERE CURVA

HORIZONTAL

304050

Como la velocidad de diseño es de 20 km/h, usaremos el valor de 2° 30’, para evitar colocar los elementos de curva. En el cuadro siguiente se indica los PIs, que cuentan con la característica indicada.

Cuadro Nº 02ÁNGULOS DE DEFLEXIÓN EN EL PROYECTO QUE NO SE REQUIERE CURVA HORIZONTAL

PI Deflexión

69 2° 03' 19''

2.3.3 Curvas Horizontales

El mínimo radio de curvatura es un valor límite que está dado en función del valor máximo del peralte y del factor máximo de fricción para una velocidad directriz determinada. En el siguiente cuadro se muestran los radios mínimos y los peraltes máximos elegibles para la velocidad directriz.

Cuadro Nº 03

Velocidad Directriz (Km/h)

Peralte máximo

e(%)

20 6

20 1010.00

Valor limite de fricción

Radio mínimo

calculado

Redondeo radio

mínimo 20 4 0.18 14.32 15.00

RADIOS MÍNIMOS DEPENDIENDO DEL PERALTE UTILIZADO

0.18 11.25 10.0020 12 0.18 10.50 10.00

0.18 13.12 15.0020 8 0.18 12.11


Como se aprecia en el cuadro anterior, si el radio mínimo es 10.00, los peraltes deben de ser 8%, 10% o 12%. Si el radio mínimo fuera 15.00 los peraltes deben de ser 4% o 6%, lo que se deduce que cuando mayor sea el radio mayor será su peralte, por ello para radios mínimos excepcionales se deberá usar peraltes máximos.

Por otro lado el Manual de Diseño para Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito a texto dice: En carreteras cuyo IMDA de diseño sea inferior a 200 vehículos por día y la velocidad directriz igual o menor a 30 km/h, el peralte de todas las curvas podrá ser igual al 2.5%. Por lo que al analizar el radio mínimo en este peralte nos da el siguiente cuadro.

Cuadro Nº 04

15.00

RADIO MÍNIMO PARA PERALTE 2.5%Velocidad Directriz (Km/h)

Peralte máximo

e(%)

Valor limite de fricción

Radio mínimo

calculado

Redondeo radio

mínimo 20 2.5 0.18 15.36

En el alineamiento horizontal de un tramo diseñado para una velocidad directriz, un radio mínimo y un peralte máximo, como parámetros básicos, debe evitarse el empleo de curvas de radio mínimo. En general, se tratará de usar curvas de radio amplio, reservando el empleo de radios mínimos para las condiciones más críticas.

Radio Mínimo:

Según las Normas para el Diseño de Caminos Vecinales, para el tipo de camino que nos ocupa, el radio mínimo está definido en 15.00 metros, también es factible el uso de radio mínimo 10.00 pero se deberán utilizando peraltes máximos de 8%, 10% y 12%. Sin embargo, en el trazo se han empleado radios mínimos excepcionales de 10, 12 y 14 m, tal como se aprecia en el siguiente cuadro.

Cuadro Nº 05RADIOS MÍNIMOS EXCEPCIONALES

UTILIZADOS EN EL PROYECTO

Deflexión

94° 09' 17''

62° 08' 45''

PI

8

R

12.0012.0012.0012.0014.00

67 10.0010.00

9102859

92° 21' 39''105° 59' 54''160° 48' 49''162° 14' 01''89° 02' 36''

68


Peralte:

El valor del peralte en las curvas está en función de la velocidad directriz y de su radio. Igualmente para los peraltes en el presente estudio se han adoptado los valores que se muestran a continuación, sin sobrepasar el valor máximo de 10%, según las Normas para el diseño de Caminos Vecinales.

Cuadro Nº 06

Radio Peralte utilizado para:Peralte

PERALTES UTILIZADOS DEPENDIENDO DEL VALOR DEL RADIO

15 - 24Radios comprendidos entre 25 y 51

6.00 < 15 Radios menores que 158.00

> 50 Radios Mayores que 502.5025 - 50

Radios comprendidos entre 15 y 244.00

2.3.4 PENDIENTE.

De acuerdo a la Normas para el Diseño de Carreteras Vecinales para el tipo de camino en estudio la Pendiente Mínima es 0.5% y la pendiente máxima excepcional es de 12%.

Pero por ser una vía proyectada y respetando en su mayoría el trazo preliminar existente en el perfil técnico, por motivos de orden económico y social, se tiene una pendiente excepcional del mas del 12% en longitudes que no supera los 180m. Recomendado como longitud máxima para esta pendiente, por el Manual para Diseño de Caminos no Pavimentados de Bajo Volumen de Tráfico.

Cuadro Nº 07

1234

55.249 Ok20.000 Ok

100.264 Ok111.564 Ok

0.00016.9110.358

LongitudesL (m) L < 180 m

-15.842

N°Pendiente

(s %)0+223.15

Kilometraje (*)

PENDIENTES EXCEPCIONALES QUE NO SE ENCUENTRAN DENTRO DEL RANGO DE 0.5 % < S < 12%

0+278.400+298.400+398.662+945.88

0+278.400+298.402+834.31

2.3.5 SOBRE ANCHO

Empleando la fórmula de las Normas Peruanas para diseño de caminos vecinales, nos arroja valores muy altos dando como consecuencia movimientos de tierra excesivos, incrementando considerablemente los costos. Por tratarse de un camino vecinal CV-3, para efectos del presente


estudio se han Reajustado los valores de los sobre anchos calculados, con las condiciones que se presentan en el siguiente cuadro.

Cuadro Nº 08

> 2.00

SOBREANCHO ASUMIDO (Sa) SEGÚN EL SOBREANCHO CALCULADO (Sa*)

0.80 Un Sa* comprendido entre uno y dos1.10 Un Sa* mayor que dos

1 < Sa* < 2

Sa (m)

Sobreancho asumido para:

0.40 Un Sa* menor igual a uno

Sa* (m)< 1

2.3.6 CUNETAS

Según la zona del proyecto y realizando un previo Estudio Hidrológico, las cunetas laterales longitudinales tendrán una sección triangular de ancho 0.75 m y profundidad 0.30 m.

2.3.7 PLAZOLETAS DE CRUCE

Debido a que la vía es de un solo carril, y teniendo en cuenta los accidentes topográficos, se ha proyectado plazoletas de cruce, cada 500 metros o aproximado a 500 m, donde estas son factibles debido a que se deben adaptar al ancho de vía.

Tomando consideraciones económicas, las plazoletas de cruce o estacionamiento tendrán 2.50 metros de ancho por 20.0 metros de largo, ubicadas en lugares apropiados que no implican mayor movimiento de tierras, como se presenta en el siguiente cuadro.

Cuadro Nº 09

1234567

CUADRO DE PLAZOLETAS DE CRUCE

2+880 2+900 I 20.00 2.503+350 3+370 D 20.00 2.50

1+700 1+720 D 20.00 2.502+240 2+260 I 20.00 2.50

0+740 0+760 20.00 2.501+220 1+240 I 20.00 2.50

D0+180 0+200 D 20.00 2.50

N°Kilometraje

Inicio TerminaSentido Largo (m) Ancho (m)

2.3.8 BANQUETAS DE VISIBILIDAD


No se considera banquetas de visibilidad en las curvas con taludes altos, por tratarse de un camino vecinal y también por razones de orden económico.

2.3.9 TALUDES

En el diseño de taludes para las diferentes secciones transversales, los valores dados en las Normas Peruanas, de acuerdo al tipo de terreno, son:

Cuadro Nº 10 Cuadro Nº 11

1 : 1 Arena 1 : 2

Clase de Terreno Talud V:H

Enrocado 1 : 1 Terrenos varios 1 : 1.5 Arena 1 : 2 3 : 1

2 : 1 Tierra compacta Tierra suelta

10 : 1 4 : 1 Roca Suelta

Conglomerado

Clase de Terreno Talud V:H

Roca Fija

TALUDES RECOMENDADOS PARA CORTE

TALUDES RECOMENDADOS PARA RELLENO

Sin embargo para efectos del presente estudio, simplificando la clasificación de suelos, teniendo en cuenta la inclinación de los taludes Inspeccionados en la zona y que presentan buena estabilidad, se han adoptado los siguientes valores:

Para Roca Fija se utilizara talud Vertical: Horizontal, los valores de 10:1, en Roca Suelta se utilizara talud Vertical: Horizontal, los valores de 6:1, y en Terreno suelto se utilizara talud Vertical: Horizontal, los valores de 3:1.

Con respecto a taludes de relleno se considerara Como Terrenos varios y se utilizara talud Vertical: Horizontal, los valores de 1:1, como se describen en los siguientes cuadros.

Cuadro Nº 12 Cuadro Nº 13

Tierra suelta 3 : 1 Roca Suelta 4 : 1

Terrenos varios 1 : 1

Clase de Terreno Talud V:H Clase de Terreno

Roca Fija 10 : 1

TALUDES UTILIZADOS EN EL PROYECTO PARA CORTE

TALUDES UTILIZADOS EN EL PROYECTO PARA RELLENO

Talud V:H

2.4 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS


Las características Geométricas de la vía dependen fundamentalmente de la velocidad directriz adoptada, de la composición y volumen de tránsito, a fin de satisfacer las condiciones mínimas que permitan el pase vehicular.

2.4.1 Características Generales

a. Velocidad directriz

La velocidad directriz para el diseño propuesto será de 20 km/h.

b. Ancho de Plataforma

Según la normatividad se ha elegido, un carril de diseño con ancho de 4.00 m, pero al colocar el afirmado de 0.20 m, se deberá de considerar una inclinación de 0.30 en cada lado por lo que la base será por 4.60 m.

c. Radio mínimo

Según la normatividad se ha elegido un radio mínimo de 15 metros, pero existen radios excepcionales de 10, 12 y 14 m.

d. Pendiente Transversal

La pendiente transversal o bombeo de la plataforma será igual a 2 %.

e. Tipo de superficie de rodadura.

La superficie de rodadura será con material granular con características apropiadas de afirmado, ideal para este tipo de proyecto.

f. Cunetas

Las cunetas laterales en la vía, según diseño hidráulico es de 0.75x0.30 m.

g. Pendiente Longitudinal

La pendiente longitudinal máxima permitida es de 12 %, pero existen tramos con pendientes excepcionales mayores a 12%, cuya longitud es menor a 180 metros, como indica el manual para caminos vecinales.

h. Señalización.

Se ha indicado la señalización, como señales informativas, Preventivas y reglamentarias, además en la parte ambiental se están considerando la señalización correspondiente.

i. Bermas


Para este proyecto no se está considerando bermas, ya que encarecería el proyecto y su IMD, no lo justifica.

j. Sobre anchos

Los sobre anchos se consideraran según diseño geométrico.

k. Plazoletas de cruce.

Se están considerando 7 plazoletas según normatividad.

l. Peralte.

El valor del peralte en las curvas está en función de la velocidad directriz y de su radio. Igualmente para los peraltes en el presente estudio se han adoptado los valores que se muestran en el cuadro N° 06, sin sobrepasar el valor máximo de 10%, según el Manual para el diseño de Caminos Vecinales.

m. Suelos.

La vía tiene que atravesar suelos sueltos, suelos rocosos y roca viva, según el estudio de suelos, donde para cada tipo de suelo se tiene un tipo de talud tal como se presentan en los Cuadro N° 12 y 13.

n. Badenes.

No se construirán Badenes, el presente proyecto.

o. Alcantarillas.

Se construirán 3 alcantarillas, además, la primera para cruzar una quebrada y la segunda para cruzar un canal de riego.

Cuadro Nº 14

1 Cruce de Quebrada2 Cruce de Canal3 Cruce agua de lluvia

UBICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE ALCANTARILLAS

ObservacionesMarca Eje (km) Largo (m)

N°Kilometraje

Alc. 02 01+022.00 9.00Alc. 03 01+444.00 6.00

Alc. 01 00+618.00 6.00

p. Puentes.


Se construirá un puente Viga losa de 20.00 metros de luz.

Cuadro Nº 15

1 Cruce Rio Quinua Baja00+278.40 00+298.40 20.00Inicio (km) Fin (km) Largo (m)

UBICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE PUENTE

N°Datos de Característicos

Observaciones

2.4.2 Diseño del Alineamiento Horizontal

El levantamiento del eje del camino se ha realizado por el método de poligonal abierta, siguiendo el alineamiento del camino existente, tratando de aprovechar al máximo el camino de herradura existente, manteniendo en lo posible el ancho del camino, con acorde a los pases indicados. Esta condición ha obligado a emplear radios mínimos excepcionales.

La toma de datos se ha efectuado en secciones ubicadas cada 20 metros en tangentes, 10 metros en curvas, dejándose las progresivas pintadas con pintura esmalte de color Rojo.

La sinuosidad del camino ha obligado a proyectar curvas sin la tangente mínima intermedia, para el desarrollo de la transición de peraltes y sobre anchos.

2.4.3 Secciones Transversales

La vía tendrá un ancho de superficie de rodadura de 4.00 m a nivel de afirmado, más los sobre anchos correspondientes a cada curva, de acuerdo a los valores indicados en el cuadro de sobre anchos respectivo.

2.4.4 Diseño del Perfil Longitudinal

En el terreno han sido ubicados los BMs, en lugares apropiados para que no interfieran con las obras en el proceso de ejecución del proyecto.

El Consultor ha dejado BMs ubicados en lugares fácilmente inidentificables, con distancias promedio a 500 metros, de tal modo que los Supervisores de Estudios puedan replantear fácilmente el contenido de los planos del Estudio; los cuales se encuentran indicados en los planos de planta y perfil longitudinal, respectivamente.

La rasante del camino se ha trazado, tratando de pegarse al máximo al perfil longitudinal del terreno, motivo por el cual se tienen tramos cortos con diferentes pendientes, lo cual incrementa el número de curvas verticales, las que se han proyectado con una longitud mínima de 5 metros solo para el ingreso y salida del puente.


En el diseño se está considerando algunas pendientes mayores a las máximas permisibles por las normas (12% para una carretera de 3ra Clase, CV-3, por encima de los 3,000 m.s.n.m.), en razón de adecuarnos a la geometría de la sub rasante, evitando realizar movimientos de tierra excesivos.

Cuadro Nº 16

BM-0 Roca fijaBM-p Puente existenteBM-1 Roca fijaBM-2 Borde CanalBM-3 Vereda en casaBM-4 Roca fijaBM-5 Roca fijaBM-6 Vereda en I.EBM-7 Vereda en PostaBM-8 Roca fija

UBICACIÓN DE BMs

Sentido

D

DDII

Distancia al Eje10.709.607.104.555.70

12.1016.507.60

29.106.80

Ubicación de Marca Sobre:

3,321.6563,351.460

3,089.4173,058.1343,083.4453,117.464

DD

3+720.004+080.00

2+420.003+220.00

1+435.001+920.00

0+590.000+935.00

0+500.000+300.00

3,159.1473,189.8163,236.8943,276.606

BM PROG. COTA

D

DI

2.5 CALCULO DE SOBRE ANCHOS Y PERALTES

Tomando en cuenta los factores económicos y al tratar de no afectar a terceros, se ha creído conveniente adecuar los sobre achos, según los peraltes obtenidos. Por ello se presenta la relación de sobre anchos y peraltes según el radio de curva. Para ello se deberá de tener en cuenta los siguientes factores:

V: Velocidad de diseño, para Nuestro proyecto se utilizara V = 20 km/h. f: El Coeficiente de fricción, en nuestro caso f = 0.18. N: El Número de Carriles de la vía, en nuestro caso N = 1. L: La Longitud del Vehículo a utilizar, en nuestro caso se estima un

vehículo C2 – B2, con las características según el cuadro siguientes, Donde la longitud es; L = 7.30 m

Cuadro 17

4.1 2.6 9.14.1 2.6 9.1

Distancia eje - frontal

1.201.20

Distancia de diseño

7.307.306.10

Alt

o T

otal

An

cho

tota

l

Larg

o to

talNomenclat

ura

B2C2

Tipo de VehículoLongitud entre ejes

6.10

CARACTERISTICAS DEL VEHÍCULO DE DISEÑO

Camión Simple 2 EjesVehículo Ligero

La fórmula para el cálculo del sobre ancho es la siguiente:


Sa∗¿N ¿

Donde: “R” es el de curva (m), los demás parámetros ya fueron descritos.

Cuadro 18 Cuadro 19Sobre anchos y Peraltes Km 1 Sobre anchos y Peraltes Km 220

Kilometro: Kilometro:Curva R Sa* Sa e (%) Curva R Sa* Sa e (%)

1 40 0.99 0.40 4.00 17 20 1.83 0.80 6.002 100 0.47 0.00 0.00 18 20 1.83 0.80 6.003 40 0.99 0.40 4.00 19 20 1.83 0.80 6.004 25 1.49 0.80 4.00 20 20 1.83 0.80 6.005 25 1.49 0.80 4.00 21 30 1.27 0.80 4.006 40 0.99 0.40 4.00 22 30 1.27 0.80 4.007 15 2.41 1.10 6.00 23 80 0.56 0.40 2.508 12 3.05 1.10 8.00 24 25 1.49 0.80 4.009 12 3.05 1.10 8.00 25 15 2.41 1.10 6.00

10 12 3.05 1.10 8.00 26 20 1.83 0.80 6.0011 40 0.99 0.40 4.00 27 60 0.70 0.40 2.5012 80 0.56 0.40 2.50 28 12 3.05 1.10 8.0013 40 0.99 0.40 4.00 29 25 1.49 0.80 4.0014 60 0.70 0.40 2.50 30 25 1.49 0.80 4.0015 40 0.99 0.40 4.00 31 25 1.49 0.80 4.0016 50 0.82 0.40 4.00 32 25 1.49 0.80 4.00

33 80 0.56 0.40 2.5034 40 0.99 0.40 4.0035 80 0.56 0.40 2.5036 40 0.99 0.40 4.0037 30 1.27 0.80 4.0038 25 1.49 0.80 4.0039 25 1.49 0.80 4.0040 25 1.49 0.80 4.00

1+000.00 2+000.00

Cuadro 20 Cuadro 21Sobre anchos y Peraltes Km 3 Sobre anchos y Peraltes Km 4


Kilometro: Kilometro:Curva R Sa* Sa e (%) Curva R Sa* Sa e (%)

41 25 1.49 0.80 4.00 56 50 0.82 0.40 4.0042 25 1.49 0.80 4.00 57 50 0.82 0.40 4.0043 30 1.27 0.80 4.00 58 30 1.27 0.80 4.0044 40 0.99 0.40 4.00 59 14 2.59 1.10 8.0045 40 0.99 0.40 4.00 60 30 1.27 0.80 4.0046 25 1.49 0.80 4.00 61 30 1.27 0.80 4.0047 25 1.49 0.80 4.00 62 40 0.99 0.40 4.0048 25 1.49 0.80 4.00 63 30 1.27 0.80 4.0049 25 1.49 0.80 4.00 64 15 2.41 1.10 6.0050 30 1.27 0.80 4.00 65 15 2.41 1.10 6.0051 50 0.82 0.40 4.00 66 50 0.82 0.40 4.0052 20 1.83 0.80 6.00 67 10 3.80 1.10 8.0053 20 1.83 0.80 6.00 68 10 3.80 1.10 8.0054 30 1.27 0.80 4.00 69 500 0.14 0.00 2.5055 50 0.82 0.40 4.00 70 25 1.49 0.80 4.00

71 25 1.49 0.80 4.0072 25 1.49 0.80 4.0073 25 1.49 0.80 4.0074 60 0.70 0.40 2.5075 20 1.83 0.80 6.00

3+000.00 4+000.00

Estudio de Topografía, Trazo y Diseño Geométrico Quinua Baja

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