INGENIERÍA DE CARRETERAS (CI172) EXAMEN PARCIAL Ciclo 2019-02 Sección: Profesores: Todas Campos De la Cruz, Fernando José; Huapaya Rueda, Hugo; Reyes Ñique, José Luis; Torres Flores Marko. 170 minutos Duración: Indicaciones: 1. No está permitido el uso de ningún material de consulta (cuaderno, diccionario, lecturas, etc.). 2. Todo elemento de diseño deberá sustentarse con la fórmula correspondiente. 3. No se permite el uso de CLASSPAS, IPAD, computadora portátil o similar. 4. No se permite el uso de teléfono celular o cualquier otro aparato electrónico durante el examen, los cuales deben permanecer apagados y guardados. 5. Se permite calculadoras científicas. No es necesario formatearlas. 6. Devolver únicamente el cuadernillo del examen (sin las tablas de diseño). Pregunta 1 (15 puntos) La Figura 1 muestra parte del diseño de una carretera. En la vista en planta se observa el eje de la vía antes de incorporar las curvas horizontales. Se le pide a usted, como proyectista, que incorpore los radios planteados y calcule los elementos geométricos faltantes (PC, PT y estaca final) del alineamiento horizontal. Figura 1 Punto Inicio PI-1 PI-2 PI-3 PI-4 Final Estaca 3+520.00 3+602.98 3+795.85 3+939.43 4+036.62 4+114.64 Delta (° ' ") Curva 65° 13' 37" 114° 31' 45" 20° 51' 53" 54° 30' 40" Curva circular 1 Curva circular 2 Curva circular 3 Curva circular 4 Radio (m) 55.00 45.00 130.00 45.00 Perfil Longitudinal Se conoce además lo siguiente: • • • • IMDa proyectado es de 340 veh/día. Orografía tipo 3 (terreno accidentado). Considerar que existen restricciones presupuestales y que se presenta nieve en la zona. La carretera será de una calzada con dos carriles de ancho mínimo (bombeo 2.5%) y bidireccional. Elementos para diseñar: a) (1.5 puntos) Velocidad de diseño, radio mínimo y peralte máximo. b) (2.5 puntos) Si en cada PI se insertan radios de diseño R1=55, R2=45, R3=130 y R4=45, calcular el PC4 y PT4, así como la nueva estaca final del eje (no considere clotoides). c) (1.0 puntos) Verificar si los tramos rectos cumplen los valores mínimos y máximos. d) (2.0 puntos) Distancias de visibilidad de parada necesarias en los tramos rectos. e) (2.0 puntos) Despeje por visibilidad correspondiente a las curvas R=55m y R=130m. f) (2.0 puntos) Verifique si existe proporcionalidad entre los radios de las curvas R3=130 m R4=45m. ∆v > 20 km/h → no guardan proporcionalidad g) (2.0 puntos) Calcular la longitud mínima de clotoide para todas las curvas que la necesiten. R= 55m Lmín > 8.97 m R= 45 m Lmín > 12.19 m → Lmín = 25 m → Lmín = 25 m h) (2.0 puntos) Dibuje y acote el diagrama de transición de bombeo a peralte correspondiente a una de las curvas que llevan clotoide. Pregunta 2 (5 puntos) En una carretera de segunda clase, con orografía ondulada y velocidad de diseño = 60 km/h, se tiene una curva cuyo peralte es 7.5%. Se requiere calcular: a) (1.0 puntos) El ángulo de deflexión. (si se desea graficar, asumir que la deflexión es positiva). b) (2.0 puntos) Las longitudes de las tangentes y de la curva. c) (2.0 puntos) Si se incrementara el radio en un 50%, cuáles serían las nuevas longitudes las tangentes, la curva y cuál sería el nuevo peralte. Solución: a) 𝑅= 𝑣2 127(𝑠+𝑓) 𝑅= 602 = 125.9 = 130 𝑚 127(0.075 + 0.15) Por recomendación de la norma Lmín=3V → L=180 m → = 180L/(πR ) = 1802/(π*130) = 79˚19´57” b) T=Rtan(/2) = 130*tan(79˚19´57”/2) = 107.799 m, L=180 m c) R=195 → L=π*(195)*( 79˚19´57”)/180˚ = 270 m T=195*tan(79˚19´57”/2) = 161.698 m UPC, octubre del 2019
