Vías Terrestres y Pavimentos
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Ing. Jorge Miguel Becerra
Lechuga
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La historia de los caminos en el mundo, es la historia del esfuerzo del
hombre que aplicando su ingenio
sobre la naturaleza, cambi el
entorno de la tierra de acuerdo a sus
necesidades.
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Las obras de ingeniera, que corresponden a la infraestructura, sirven para provocar
el desarrollo del pas y deben de ser,
econmicas y eficaces, satisfacer las
metas y objetivos para las que fueron
creadas, con el menor costo de
construccin mantenimiento y operacin,
logrando el beneficio social y el progreso.
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los primeros caminos fueron veredas, utilizadas por las tribus nmadas en su bsqueda de sustento.
cuando se volvieron sedentarias, estas veredas tuvieron fines religiosos, comerciales y de conquista.
al descubrirse la rueda (3,000 a.c.) en los pueblos Mesopotmicos, surge el carro con ruedas usado para el comercio y la guerra.
En el tercer milenio Egipto, Mesopotamia y del Valle Indo desarrollaron caminos.
Algunos de ellos, con importancia similar a una carretera actual, con un firme de 18 mts. de ancho utilizados en la construccin de pirmides de Keops, Kefren y Mikerinos, descritos por Herdoto en el siglo IV A.C.
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Los caminos egipcios tenan un carcter funerario y los mesopotmicos tenan un carcter comercial.
En el siglo VI, los Persas, construyeron el Camino Real, desde feso a Susa, con una distancia de 2,500 km.
Los chinos construyeron la Ruta de la Seda, la mas larga del mundo en el siglo IX a. C.
Los romanos crearon la mas solida red de calzadas muy eficiente, diseada con fines militares y polticos que
facilitaba el comercio y las comunicaciones con una
longitud de 80,000 km.
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CAMINOS EN MEXICO
Por las calzadas, que eran hermosas y anchas, hechas de tierra dura como enladrillado, circulaban miles de
paseantes, Tenochtitln, era una de las ciudades con
mayor poblacin en el mundo, -traficantes comerciantes
o tamemes,- estos eran los cargadores de las
mercancas que llevaban sobre la espalda, sostenida con
una banda de ixtle llamada Mecapal y que se apoyaba
en la frente. Ningn medio de transporte los ayudara,
pues ni mulas, burros caballos u otras bestias de carga
eran conocidos, todo iba a lomo de indio.
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LLEGA EL CABALLO
Con la conquista en 1519 Hernn Corts trae consigo diecisis caballos y algunas mulas, adems de su
tripulacin y artillera. La introduccin de caballos y
mulas para el transporte de mercancas, impuls el trazo
de nuevos caminos.
.
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CAMINOS VIRREINALES
Los caminos se revestan de tal forma para que las ruedas no se incrustaran en el terreno, para
construir estos revestimientos se utilizaron
piedra machacada o bien empedrados. Al triunfo
de los Liberales en 1867 los caminos que
existan en Mxico se originaban en su mayora,
en el trazo prehispnico y cuando mucho en el
camino real de los virreyes.
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El Porfirato, en este perodo se construyen mas de 19 mil kms los indios y
los pocos caminos reales, de carreteras en
este periodo se trazaron nicamente los
tramos de Oaxaca, Tehuacn y Puerto
ngel y el de Tula cd. Victoria
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. La creacin de tantas vas frreas eran para servir exclusivamente a la exportacin de los productos
mineros, agrcolas y ganaderos que produca el pas,
para llevarlo al vecino pas norte. S.C.O.P. En 1898, con
esta secretara se hace el primer intento de controlar las
anrquicas concesiones ferrocarrileras y ponerle
atencin a los caminos. Adems se dicta una ley que
encargaba a los estados la reparacin y conservacin de
los caminos, no nos debe extraar, que algunos tramos
de las carreteras modernas, repliquen el trazo de las
antiguas rutas que se recorran a pie.
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Las antiguas brechas, labradas por los pies desnudos de nuestros antepasados indgenas, fueron sustituidas por
los caminos reales, hasta llegar a las modernas
carreteras de asfalto. Para comprender el avance que ha
tenido Mxico, basta imaginar que en 1850 el viaje de
Veracruz a Mxico tomaba tres das y algo ms. Bien
cabe ahora, lo que por esas fechas predicaba Don
Guillermo Prieto en su ctedra de jurisprudencia ( los
agentes mas poderosos del cambio son la moneda, el
crdito y la facilidad de las comunicaciones).
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A principio de este siglo llegan a Mxico los primeros automviles y con esto la
necesidad de caminos y carreteras donde
circulen, los automviles nicamente
podan ir a Xochimilco o cuando mucho a
Texcoco, porque realizar un viaje a Puebla,
Cuernavaca o Toluca en esos artefactos
era una hazaa peligrosa y atrevida.
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El 25 de Diciembre de 1917, expide una ley para comunicaciones y obras pblicas
que obligaba a la construccin de los
caminos carreteros y la inspeccin de los
privados. El 2 de Noviembre de 1924, es
inaugurada la calzada que une la Ciudad
de Mxico con el poblado de San ngel,
hoy Av. de los Insurgentes.
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El 30 de Noviembre de 1924, Plutarco Elas Calles es considerado como el constructor del
Mxico Moderno al el se le debe la ley 30 = 03 = 25, por lo que se fija un impuesto de tres
centavos por litro de gasolina para ser aplicado a
construccin de nuevos caminos, as se crea la
nueva Comisin de Caminos, integrada por los
Ingenieros. Len Salinas, Guillermo Beltrn y
Puga, y Pascual Luna Parra.
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Esta comisin no se queda atrs de las de hoy en da, con un presupuesto de un
milln de pesos mensuales se inicia la
magna tarea de construir en un plazo corto
las carreteras Mxico Puebla y Mxico Pachuca.
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En Septiembre de 1926 el Presidente Carranza inaugura la Carretera Mxico Puebla, el propio Presidente Calles
encabez la caravana ese da se produjo
en nuestro pas, el primer embotellamiento
a consecuencia de la colosal avalancha de
2,000 automviles que se lanzaron a la
carretera para estrenarla.
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A principios de Marzo de 1927, se inaugura la Carretera Mxico Pachuca. Se continu con la construccin de carreteras tan importantes como la Mxico Acapulco y la Mxico Guadalajara, la primera inaugurada el 20 de Noviembre de 1927 y la segunda hasta Junio de 1929. Entre 1925 y 1945 se ampli la Calzada de Tlalpan, tambin la Calzada Zaragoza, se prolong al poniente el Paseo de la Reforma conectndose con la carretera a Toluca, sobre la Av. Insurgentes Norte se pone en servicio la primera estructura vial importante El Puente de Nonoalco
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Como dato curioso, en esos aos se inicia la construccin de la Carretera Panamericana, de
Toluca a la poblacin de Atlacomulco, Mex. Y no
es hasta el 5 de mayo de 1950 cuando el
Presidente Miguel Alemn Valds, inaugura la
carretera de Ciudad Jurez a Ocotal, Chis. Con
un trazo de 3,446 kilmetros lo que la convierte
en una de las mas largas del mundo.
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En la inauguracin de esta carretera realizada por el Sr. Lic. Miguel Alemn V. quien al frente de
mas de 70 automviles diera el banderazo de
salida a una de las carreras ms importantes del
mundo (La Carrera Panamericana) las palabras
del Sr. Presidente en la unin de la Carretera
Transsmica en Tehuantepec, fueron estas:
Tengo el honor de declarar inaugurada la Carretera Panamericana Cristbal Coln, hoy 21
de Mayo de 1950.
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El 14 de Octubre de 1949 se creo la Compaa Constructora del Sur S.A de C.V., empresa subsidiada por Nacional Financiera, su objetivo era el crear carreteras de altas especificaciones. En 1952 se inauguran las primeras autopistas en Mxico, la Mxico Cuernavaca con una longitud de 62 km. y la Amacza Iguala con 51 km. su administracin y operacin se otorgaron inicialmente a la empresa que las construy, en 1956 la empresa cambio de nombre a Caminos Federales de Ingresos S.A. de C.V.
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La Pera. Esta curva se encuentra en la autopista Mxico-Cuernavaca. Este
tramo es muy peligroso, ya que la
curva es muy prolongada y cerrada,
por lo cual es muy engaosa para
quien no la conoce.
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En 1952 el costo de la Mxico Cuernavaca era de $4.00, si hoy viajas a Cuernavaca con un costo de $95.00, tenemos un incremento del 2,375% en 60 aos. Pero no omitamos recuerde los tres ceros que le quitamos a la moneda y los nuevos pesos.
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las carreteras en Mxico
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La seccin transversal de un camino en un punto cualquiera de este, es un
corte vertical normal al alineamiento
horizontal. Permite definir la
disposicin y dimensiones de los
elementos que forman el camino en el
punto correspondiente a cada seccin
y en su relacin con el terreno
natural.
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Los elementos y conceptos que determinan el proyecto de una seccin
transversal se definen en;
A).- propios del diseo geomtrico.
B).-impuestos por el procedimiento de construccin de las terraceras
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ESPESOR DE CORTE Y TERRAPLEN
ANCHO DE CORONA
ANCHO ACOTAMIENTO
PENDIENTE TRANSVERSAL
AMPLIACION DE CURVAS
LONGITUD DE TRANSICION
ESPESOR DE PAVIMENTO
ANCHO DE SUBCORONA
TALUD DE CORTE Y TERRAPLEN
DIMENSIONES DE LAS CUNETAS
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DESPALME
COMPACTACION DE TERRENO NATURAL
ESCALN DE LIGA
CUERPO DEEL TERRAPLEN
CAPA SUBRASANTE
CUA DE AFINAMIENTO
MURO DE RETENCION
BERMA
ESTRATOS DE CORTE
CAJA DE CORTE
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ESPESOR DE CORTE Y TERRAPLEN
CORONA
SUBCORONA
CUNETAS
CONTRACUNETAS
TALUDES
PARTES COMPLEMENTARIAS
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Es la superficie del camino terminado que queda comprendida entre los
hombros del camino o sea las aristas
de los taludes del terrapln y / o las
interiores de la cuneta.
En la seccin transversal esta representada por una lnea.
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Elementos que definen la corona son:
La rasante
La calzada
La pendiente transversal
Los acotamientos
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Es la lnea obtenida al proyectar sobre un plano vertical el desarrollo
del eje de la corona del camino.
En la seccin transversal esta representada por un punto.
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Es la pendiente que se da a la corona normal a su eje. Segn su relacin con los
elementos de alineamiento horizontal se
presentan tres casos;
1.- Bombeo.
2.- Sobre elevacin
3.-Transicin del bombeo a la
sobreelevacin
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EL BOMBEO .-es la pendiente que se da a la corona en las tangentes del alineamiento horizontal hacia uno u otro lado de la rasante para evitar la acumulacin de agua sobre el camino.
SOBRE ELEVACIN.- Es la pendiente que se da ala corona hacia el centro de la curva para contrarrestar parcialmente el efecto de la fuerza centrifuga de un vehculo de las curvas del alineamiento horizontal.
TRANSICIN DEL BOMBEO A LA SOBREELEVACIN.-En el alineamiento horizontal al pasar de una seccin en tangente a otra en curva se requiere cambiar la pendiente de la corona , desde el bombeo hasta la sobreelevacion correspondiente de la curva.
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La calzada es la parte de la corona destinada al transito de vehculos y
constituida por uno o mas carriles,
entendindose por carril a la faja de ancho
suficiente para la circulacin de una fila de
vehculos
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Los acotamientos son fajas contiguas a la calzada, comprendidas entre sus orillas y las lneas definidas por
los hombros del camino. Tiene como ventajas principales
las siguientes;
1.-Dar seguridad al usuario del camino al darle un ancho adicional fuera de la calzada.
2.-Proteger de la humedad y posibles erosiones y darle confinamiento al camino.
3.-Mejorar la visibilidad en tramos de curva.
4.-Faciliotar los trabajos de conservacin
5.- darle una mejor apariencia al camino
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Es la superficie que limita a las terraceras y sobre las que se apoyan las capas del pavimento.
En seccin transversal es una lnea.
Se entiende por terraceras el volumen de terraceras que hay que cortar o terraplenar el camino para llegar a
la sub-corana, la diferencia de cotas entre el terreno
material y la sub-corona, define los espesores de corte y
terrapln en cada punto de la seccin
A los puntos extremos de la seccin donde los taludes cortan el terreno natural se les llaman ceros.
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Los elementos que la definen y que son bsicos para el proyecto de las secciones de construccin del camino son.
A).- LA SUBRASANTE, la subrasante es la proyeccin sobre un plano vertical del desarrollo del eje de la sub-corona.
B).-PENDIENTE Transversal. La pendiente transversal de la sub.corona es la misma que de la corona.
C).- ANCHO. El ancho de la subcorona es la distancia horizontal comprendida entre los puntos de interseccin de la sub-corona con los taludes del terrapln cuneta o corte
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Para calcular las ampliaciones y sobre elevaciones de la corona de las
curvas y transiciones del alineamiento
horizontal se hace el uso de las
recomendaciones del manual de
diseo geomtrico de la s.c.t-
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Son obras de drenaje y que por su naturaleza quedan contenidas en la seccin transversal.
Las cunetas son zanjas que se construyen en los tramos en corte a uno o en ambos lados de la corona contiguas
a los hombros con el objeto de recibir en ellas el agua
que escurre por la corona y los taludes del corte.
Normalmente la cuneta tiene un ancho de 1 metro medido horizontalmente del hombro de la corona al
fondo de la cuneta su talud es generalmente 3:1
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Generalmente son zanjas de seccin trapezoidal, que se excavan arriba de las
lneas de los ceros de un corte para
interceptar los escurrimientos superficiales
del terreno natural. Se construyen
perpendiculares a la pendiente mxima del
terreno con el fin de lograr una
intercepcin eficiente del escurrimiento
laminar.
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El talud es la inclinacin del paramento de los cortes o terraplenes expresado numricamente por el reciproco
de la pendiente por extensin en caminos se le llama
tambin talud a la superficie que en cortes queda
comprendida entre la lnea de ceros y el fondo de la
cuneta y en terraplenes la que queda comprendida entre
la lnea de eros y el hombro del talud.
Los taludes de los cortes y terraplenes se fijan de acuerdo y con la altura y las naturaleza del material que
lo forman.
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Bajo esta denominacin se incluyen aquellos elementos de la seccin transversal que
concurren ocasionalmente y con los cuales se
trata de mejorar la operacin y conservacin del
camino. Tales elementos son las guarniciones,
bordillos, banquetas y fajas separadoras. Las
defensas y los dispositivos para el control del
transito, tambin pueden considerarse como
parte de la seccin transversal,
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El derecho de va de una carretera, es la faja que se requiere para la construccin, conservacin,
reconstruccin, ampliacin, proteccin, y en general para
el uso adecuado de esa va, y de sus servicios auxiliares.
Su ancho ser requerido para satisfacer esas
necesidades.
En general se requiere que el ancho del derecho de va sea uniforme, pero habr casos que para alojar
intersecciones, bancos de materiales, taludes de co9rte y
terrapln, y servicios auxiliares se requiere disponer de
un mayor ancho.
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Despalme.- Es la remocin de la capa superficial del terreno natural que por sus
caractersticas, no es adecuada para la
construccin; ya sea que se trate de zona
de cortes, de reas destinadas para el
desplante de terraplenes ozona de
prstamo.
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Compactacin del terreno natural.-Es la que se da al material del terreno sobre el que se desplantara un terrapln al que no quede debajo de la subcorona o de la capa subrasante en un corte, para proporcinale a este material el peso volumtrico requerido.
Tambin se usa en el caso de terracera antiguas que vayan a ser ampliadas.
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Es el que se forma en el rea de desplante de un terrapln, cuando la pendiente transversal del terreno es poco menor que la inclinacin del talud 1.5:1, a fin de obtener una liga adecuada entre ellos y evitar un deslizamiento del terrapln. Tambin se proyecta en el caso de ampliacin o reconstruccin de caminos existentes, cuando la distancia horizontal d, entre taludes es menor que el ancho del equipo de construccin, para lo cual hay que recortar el terrapln existente, hasta obtener la distancia mnima l necesaria.
Las dimensiones de los escalones de liga se fijan de acuerdo con las caractersticas de los materiales y del equipo de construccin.
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Cuerpo del terrapln.- Se llama as a la parte del terrapln que queda debajo de la
subcorona. Esta formado por una o mas
porciones segn sea la elevacin del
terrapln, las caractersticas de los
materiales y el tratamiento que se les de.
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Capa subrasante.- Es la porcin subyacente a la subcorona, tanto en
corte como en terrapln. Su espesor
comnmente es de 30 cm. Y esta
formada por suelos seleccionados
para soportar las cargas que
transmiten al pavimento.
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Cua de afinamiento.-Es el aumento lateral que se le da a un talud de terrapln, para lograr la
compactacin debida, en las partes contiguas a
el . Es de forma triangular, comnmente de 20
cms. De ancho en su parte superior al nivel del
hombro de la sub-corona y termina en la lnea de
ceros del talud o en el lecho superior de la
porcin, inferior si esta es de material no
compactible. Esta CUA debe recortarse en el
afinamiento final.
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Cuando la lnea de ceros del terrapln
no llega al terreno natural es necesario
construir muros de retencin, cuya
ubicacin y altura estarn dadas como
resultado de un estudio econmico.
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En un terrapln, esta formada por el material que se coloca adosado a su talud, a fin de
darle mayor estabilidad al terrapln.
En corte, es un escaln que se hace recortando el talud, con el objeto de darle
mayor estabilidad y de detener en el al
material que se pueda desprender evitando
que llegue hasta la corona del camino.
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As se designan a las diferentes capas que aparecen en un corte, cuando cada una de
ellas esta formado por materiales de
distintas caractersticas de los dems. En
una seccin tpica en corte se observa lo
siguiente:
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A).- la capa superficial del terreno o estrato (1), que en general esta formado por materiales finos, si es aprovechable por su calidad para formar el terrapln , se considera como tal; si por el contrario es inadecuado para ese empleo, viene a ser el despalme antes descrito.
B).- Las porciones (2 )y (3) representan dos estratos formados por material adecuado para la formacin de terraceras, pero que sus caractersticas son distintas
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INTEGRACION NACIONAL
TIPO SOCIAL
PARA EL DESARROLLO
ENTRE ZONAS DESARROLLADA
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Son caminos que permiten unir el territorio nacional.
CAPITAL DE LA REPUBLICA VS CAPITAL DE LOS ESTADOS
CAPITAL DE LOS ESTADOS VS CAPITAL DE LOS ESTADOS
CAPITAL DE LOS ESTADOS VS CABECERAS MUNICIPALES
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SON CAMINOS CON LA FINALIDAD DE INCORPORAR
AL DESARROLLO NACIONAL NUCLEOS DE POBLACION QUE SE ENCUENTRAN MARGINADOS
POR FALTA DE COMUNICACIN.
CAMINOS CON UNA CORONA DE UN SOLO CARRIL Y LA CAPA DE RODAMIENTO ESTA PROTEGIDA CON
UNA CAPA AGLUTINADA Y COMPACTA QUE RESISTE
EL TRAFICO VEHICULAR DURANTE TODA EPOCA
DEL AO.
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SON CAMINOS QUE FOMENTAN PRINCIPALMRNTE LAS ACTIVIDADES:
AGRICOLAS
GANADERAS
INDUSTRIALES
COMERCIALES
TURISTICAS
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SU EVALUACION SE REALIZA:
DE ACUERDO AL INDICE DE PRODUCTIVIDAD
SE OBTIENE DE DIVIDIR LOS BENEFICIOS ENTR EL COSTO DE LA OBRA; LOS PRIMEROS SON LOS
COSTOS DE PRODUCCION DURANTER CIERTOS
AOS, POR LO GENERAL 5 AOS.
ESTE TIPO DE CAMINO POR LO GENERAL TIENEN UN TIPO DE CORONA DE 7 MTS. A 11 MTS.
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SON LOS QUE COMUNICAN ZONAS DESARROLLADAS :
, SE CONSTRUYEN PARA DISMINUIR COSTOS DE OPERACIN, SON DIRECTOS Y REDUCEN LAS
DISTANCIAS DE RECORRIDO. GENERALMENTE SON
AUTOPISTAS.
SE EVALAN A TRAVS DE LA RELACIN BENEFICIO COSTO, DENOMINADA NDICE DE RECUPERACIN. QUE
CONSISTE EN DIVIDIR LOS AHORROS QUE TENDR
ENTRE EL COSTO DE CONSTRUCCIN DE LA OBRA
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LA RASANTE ECONOMICA CON RESPECTO AL TERRENO NATURAL DEBE DE TOMAR EN CUENTA:
ESPECIFICACIONES
TOPOGRAFIA
DIMENSIONES Y NECESIDADES DE LAS OBRAS DE DRENAJE.
CONDICIONES GEOTECNICAS.
ZONAS CON TERRENOS BLANDOS, NIVEL FREATICO Y PUNTOS DE INUNDACION.
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ANALIZAR LO ACARREOS DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION, POR MEDIO DE LA CURVA MASA PARA QUE EL COSTO DE LAS TERRACERIAS SEA MINIMO..
DEFINIR LOS BANCOS DE MATERIALES PARA CONSTRUIR LA CAPA SUBRASANTE Y LOS PAVIMENTOS.
CONSIDERAR LAS OBRAS DE DRENAJE INDISPESABLES, PARA QUE LOS GASTOS DE CONSERVACION SEAN MINIMOS.
PRECIOS UNITARIOS JUSTOS PARA EVITAR LA MALA CALIDAD.
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DETALLAR EL TIPO DE PRECIPITACION PARA CADA TRAMO EN ZONAS DE,
BAJA
MEDIANA
ALTA TIPIFICANDOLAS COMO;
ZONAS DE LLUVIA ESPORADICA. (DESERTICA)
ZONAS DE LLUVIA CON UNA EPOCA DEFINIDA
ZONAS DONDE LLUEVE MAS DEL 40% DE LOS DIAS DEL AO.
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DEPENDE CONFORME A LAS CARACTERISTICAS TOPOGRAFICAS, GEOLOGICAS Y DE POSICION DEL NIVEL DE AGUAS FREATICAS;
BUENO.-
ZONAS CON PENDIENTE TRANVERSAL MAYOR A 25
PERMEABILIDAD MEDIA
N.A.F. MAS DE 5 MTS. DE PROFUNDIDAD
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REGULAR
ZONAS CON PENDIENTE TRANVERSAL DE 10 A 25
PERMEABILIDAD MEDIA
N.A.F. ENTRE 0.5 MTS. Y 5 MTS. DE PROFUNDIDAD
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MALO
ZONAS CON PENDIENTE TRANVERSAL MENORES A 10
MATERIALES IMPERMEABLES
N.A.F. MENORES DE 0.5 MTS.
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PARA LA ESTRUCTURACIN DE LA SECCIN TRANSVERSAL ES IMPORTANTE CONSIDERAR:
LAS TEMPERATURAS ALTAS AFECTAN LA ESTABILIDAD DE LAS CARPETAS
ASFALTICAS, POR ARRIONAMIENTO O CORRIMIENTO DE LA CARPETA.
LAS TEMPERATURAS DE CONGELAMIENTO AFECTA LA ESTRUCTURA AL CONGELARSE EL AGUA
QUE SE ENCUENTRA EN LAS PARTICULAS, PERDIENDO COMPACTACION. PARA ELLO HAY QUE EVITAR EL AGUA CAPIAR. UTILIZANDO UNA CAPA DE MATERIAL GRANULAR SIN FINOS.
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RUTA;
ES LA FRANJA DE LA CORTEZA TERRESTRE DONDE SE CONSTRUIRA UN
CAMINO Y SU ANCHO ES VARIABLE , PUES
ES AMPLIA AL PRINCIPIO DEL PROYECTO Y
SOLO TIENE EL ANCHO DEL DERECHO DE
VIA AL FINAL DEL TRABAJO.
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CARRETERAS DE FUNCION SOCIAL
CARRETERAS DE PENETRACION ECONOMICA
CARRETERAS PARA ZONAS DE PLENO DESARROLLO
CRITERIO DE SELECCIN SE BASA EN LA PRODUCTIVIDAD DE LA INVERSION, CALCULADA EN
FUNCION DE LA PRODUCCION QUE SERA
AGREGADA A LA PRODUCCION NACIONAL
MEDIANTE LA CONSTRUCCION DE LA OBRA VIAL.
DETERMINANDO UN INDICE DE PRODUCTIVIDAD
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Trazo preliminar
: definicin,
Objeto y realizacin.
Explica la evolucin de los caminos nacional e
internacionales
Ejemplifica las partes que constituyen un camino, su planeacin, los estudios de
trnsito, su evolucin.
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Pasos que constituyen la localizacin. Desarrollo de cada uno.
Localizacin de la lnea a pelo de tierra.
Realiza el reconocimiento en una franja
de levantamiento fotogramtrico de una zona