DISEÑO GEOMETRICO

“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DEL
EMP PE – 26 – ANTACCHOCHA – SACRACANCHA – PATURPAMPA, DISTRITO,
PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”
GOBIERNO REGIONAL DE HUANCAVELICA
INFORME DE ASISTENTE
EN DISEÑO GEOMÉTRICO
A NIVEL DE perfil tecnico PROYECTO:
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO DE
TRANSITABILIDAD DEL EMP PE – 26 – ANTACCHOCHA –
SACRACANCHA – PATURPAMPA, DISTRITO, PROVINCIA Y
DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”
INFORME PRELIMINAR
TRAMO: 0+000 – 12+500
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DEL
EMP PE – 26 – ANTACCHOCHA – SACRACANCHA – PATURPAMPA, DISTRITO,
PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”
ESTUDIO DE DISEÑO GEOMÉTRICO
INDICE
1. GENERALIDADES
2. CLASIFICACIÓN DE LA CARRETERA.
I.
VELOCIDAD DIRECTRIZ
II.
VISIBILIDAD DE PARADA
III. VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO
IV. ANCHO DE CALZADA
V.
BERMAS
VI. BOMBEOS
VII. SOBREANCHO DE LA CALZADA EN CURVAS CIRCULARES
VII. RADIOS DE GIROS
VIII. RADIOS MÍNIMOS Y PERALTES MÁXIMOS PARA DISEÑO DE CARRETERAS
IX. EL PERALTE DE LA CARRETERA
X.
CONDICIONES OROGRÁFICAS
XI. PENDIENTES
XII. CUNETAS
XIII. TALUDES DE CORTE Y RELLENO
XV. RESUMEN DE DISEÑO.
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DEL
EMP PE – 26 – ANTACCHOCHA – SACRACANCHA – PATURPAMPA, DISTRITO,
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DISEÑO VIAL
INFORMACIÓN BÁSICA Y CRITERIOS DE DISEÑO
1. GENERALIDADES
Para la definición de las características geométricas del Estudio Definitivo de Ingeniería para
la el mejoramiento de la carretera, en la cual tiene un mejoramiento de 11,840.00 Km. se ha
tomado en cuenta como referencia las características Técnicas, definidas en el Estudio de
Pre inversión, las cuales se adecúan a las Normas para el Diseño geométrico de Carreteras
en concordancia con el MTC, para este proyecto se tomó en cuenta para el ajuste de las
características planteadas el Manual para el diseño Geométrico DG 2018, (Aprobado por la
Resolución Ministerial N° 303 - 2008 - MTC/02) procurando optimizar el movimiento de
tierras consecuentemente reduciendo el monto de la inversión en la obra.
2. CLASIFICACIÓN DE LA CARRETERA.
Para la clasificación de la sección de vía se ha tomado en cuenta el MANUAL DE
CARRETERAS: DISEÑO GEOMÉTRICO DG – 2018, se ha estimado el IMD de 16 a 50 veh/día,
la justificación del planteamiento del proyecto considera el IMD propuesto en el perfil Técnico
bajo la metodología de trafico desviado.
I. VELOCIDAD DIRECTRIZ
La velocidad directriz será la máxima que se podrá mantener con seguridad sobre una
sección determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para
que prevalezcan las condiciones de diseño. Dentro del presente Proyecto y diseño, las
características geométricas (radio mínimo de las curvas horizontales y verticales,
distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) están relacionadas con la
velocidad directriz.
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
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II. 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.
CUADRO N° 3
DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA (METROS)
PENDIENTE NULA O BAJADA
VELOCIDAD
PENDIENTE EN SUBIDA
0%
3%
6%
9%
3%
6%
9%
2
2
2
2
2
1
1
1
3
3
3
3
3
3
3
2
4
5
5
5
5
4
4
4
5
6
6
7
7
6
5
5
6
8
8
9
9
8
7
7
DIRECTRIZ (KM/H)
La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tiene importancia
práctica para valores de la pendiente de subida o bajada iguales o mayores a 6%.
En carreteras de muy bajo volumen de tránsito, de un solo carril y tráfico en dos direcciones,
la distancia de visibilidad deberá ser por lo menos dos veces la correspondencia a la visibilidad
de parada. Para el caso de la distancia de visibilidad de cruce, se aplicarán los mismos criterios
que los de visibilidad de parada.
III. VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO
Distancia de visibilidad de adelantamiento (paso) es la mínima distancia que debe ser
visible para facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que viaja a velocidad 30
km/h menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteración en la velocidad de un tercer
vehículo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz y que se hace visible cuando
se ha iniciado la maniobra de sobrepaso. Para efecto de la determinación de la distancia
de visibilidad de adelantamiento, se c considera que la altura del vehículo que viaja en
sentido contrario es de 1.10 m y que la del ojo del conductor del vehículo que realiza la
maniobra de adelantamiento es 1.10 m.
CUADRO N° 4
DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO
VELOCIDAD
DISTANCIA DE
DIRECTRIZ
VISIBILIDAD DE
30
200
40
270
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50
345
60
410
La distancia de visibilidad de adelantamiento adoptado para el proyecto es de130m.
IV. ANCHO DE CALZADA
En el diseño del presente proyecto se considera un ancho de calzada de 3.30 a dos
carriles, debido a que el diseño de la carretera considera en su diseño el trafico
desviado.
En el cuadro N° 5, se indican los valores apropiados del ancho de la calzada entramos
rectos para cada velocidad directriz en relación al tráfico previsto y a la importancia de la
carretera.
CUADRO N° 5
ANCHO MÍNIMO DESEABLE DE LA CALZADA EN TANGENTE (EN METROS)
TRÁFICO
16 Á
<15
51 Á 100
101 Á 200
Velocidad
*
**
**
**
25
3.50
3.50
5.00
5.50
5.50
5.50
6.00
30
3.50
4.00
5.50
5.50
5.50
5.50
6.00
40
3.50
5.50
5.50
5.50
6.00
6.00
6.00
50
3.50
5.50
6.00
5.50
6.00
6.00
6.00
60
5.50
6.00
5.50
6.00
6.00
*calzada de un solo carril con plazoleta de cruce y/o adelantamiento
6.00
**Carreteras con predominio de tráfico pesado.
V. BERMAS
A cada lado de la calzada, se proveerán bermas con un ancho mínimo de 0.90 m. a cada
lado de la calzada. Este ancho deberá permanecer libre de todo obstáculo incluyendo
señales y guardavías.
VI. BOMBEOS
En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contra peralte las calzadas
deberán tener, con el propósito de evacuar las aguas superficiales, una inclinación
transversal mínima o bombeo, que depende del tipo de superficie de rodadura y de los
niveles de precipitación de la zona.
VII. SOBREANCHO DE LA CALZADA EN CURVAS CIRCULARES
La calzada se sobre ancha en las curvas para conseguir condiciones de operación vehicular
comparable a la de las tangentes.
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Para el cálculo del sobre ancho se utilizó la fórmula:
VALORES DEL SOBREANCHO
S
Es el sobre ancho en metros.
n
Es el número de carriles, que en este caso es 02 (km 0+000-12+500) y
R
Es el radio de la curva en metros.
V
Es la distancia entre ejes del vehículo, que en este caso es 12.50m (T3S3), (km
0+000-12+500)
DATOS DE DISEÑO
T3S3
WL
VEL
Ca rri l
Ra di o
12.5 m
30 Km/h
wl
vel
Sa
Sa
2
15
12.5
30 14.191 14.200
2
20
12.5
30
9.446
9.500
2
25
12.5
30
7.299
7.300
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
110
115
120
130
140
150
170
180
200
220
240
260
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
6.004
5.124
4.481
3.989
3.600
3.283
3.020
2.799
2.609
2.444
2.301
2.174
2.061
1.960
1.869
1.711
1.642
1.579
1.468
1.372
1.288
1.150
1.093
0.994
0.913
0.845
0.787
6.100
5.200
4.500
4.000
3.600
3.300
3.100
2.800
2.700
2.500
2.400
2.200
2.100
2.000
1.900
1.800
1.700
1.600
1.500
1.400
1.300
1.200
1.100
1.000
1.000
0.900
0.800
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
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VII.
RADIOS DE GIROS
Los radios mínimos que se usarán en las diferentes carreteras serán en función de
la velocidad
directriz y del peralte, de acuerdo a los valores que se indican en el Cuadro 6
VIII.
RADIOS MÍNIMOS Y PERALTES MÁXIMOS PARA DISEÑO DE CARRETERAS
Cuadro N° 06
RADIOS MÍNIMOS Y PERALTES MÁXIMOS
VELOCIDAD
DIRECTRIZ
PERALTE
MÁXIMO
VALOR LIMITE DE
CALCULADO
REDONDEO
FRICCIÓN
RADIO MÍNIMO
RADIO MÍNIMO
20
4.0
0.16
14.3
15
30
4.0
0.17
33.7
35
40
4.0
0.17
60.0
60
20
6.0
0.18
13.
15
30
6.0
0.17
40
20
6.0
8.0
0.17
0.18
30
8.0
0.17
40
8.0
0.17
20
10.0
0.18
30
10.0
0.17
40
10.0
0.17
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
1
30.8
12.
1
28.3
11.
2
26.2
30
55
10
30
50
10
25
45
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20
12.0
0.18
10.5
10
30
12.0
0.17
24.4
25
40
12.0
0.17
43.4
45
De acuerdo al cuadro N° 06 para una velocidad directriz de 30 Km/h. El
radio mínimo de giro en el presente proyecto será de 15.00 m.
IX.
EL PERALTE DE LA CARRETERA
Se denomina peralte a la sobre elevación de la parte exterior de un tramo de la carretera en curva
con relación a la parte interior del mismo con el fin de contrarrestar la acción de la fuerza centrífuga.
Las curvas horizontales deben ser peraltadas.
Ítem 3.2.6.1b Considerando para una velocidad directriz de 30 km/h. se tiene un peralte máximo
de 4% y el radio mínimo es 15m.
Longitud de transición
La variación de la inclinación de la sección transversal desde la sección con bombeo normal en
el tramo recto hasta la sección con el peralte pleno, se desarrolla en una longitud de vía
denominada transición. La longitud de transición del bombeo en aquella en la que gradualmente,
se desvanece el bombeo adverso. Se denomina longitud de transición de peralte a aquella
longitud en la que la inclinación de la sección gradualmente varía desde el punto en que se
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ha desvanecido totalmente el bombeo adverso hasta que la inclinación corresponde a la del
peralte.
Cuadro N° 07
Velocidad
Transición
Valor de peralte
de bombeo
directriz
2%
4%
(Km/h)
6%
8%
10%
12%
Longitud de transición de peralte (m)*
20
9
18
27
36
45
54
9
30
10
19
29
38
48
57
10
40
10
21
31
41
51
62
10
50
1
22
32
43
54
65
11
60
12
24
36
48
60
70
12
X. CONDICIONES OROGRÁFICAS
Según el manual del DG-2018, la orografía del proyecto pertenece a una carretera tipo 3,
dónde la inclinación transversal del terreno normal al eje de la vía, varía entre 50% y 100%.
XI.
PENDIENTES
En los tramos en corte, se evitará preferiblemente el empleo de pendientes menores a
0.5%. Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que las cunetas
adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la
calzada cuente con un bombeo igual o superior a 2%.
Cuadro N° 08
Terreno
Terreno
Terreno
Terreno
ondulado
montañoso
escarpado
OROGRAFÍA TIPO
plano
VELOCIDAD DE DISEÑO
XII.
20
8
9
10
12
30
8
9
10
12
40
8
9
10
10
50
8
8
8
8
60
8
8
8
8
- Pendiente máxima
: 9%
-
: 0.5%
Pendiente mínima
CUNETAS
Las cunetas tendrán en general, sección triangular y se proyectarán para todos los
tramos al pie de los taludes de corte. Sus dimensiones serán fijadas de acuerdo a las
condiciones pluviométricas, siendo las dimensiones mínimas aquellas indicadas en el
cuadro N° 9.
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CUADRO N° 9
DIMENSIONES MÍNIMAS DE LAS CUNETAS
REGIO
PROFUNDIDAD (m)
ANCHO (m)
Seca
0.20
0.50
Lluviosa
0.30
0.75
Muy lluviosa
0.50
1.00
En el proyecto se construirá las cunetas con una profundidad de 0.30 m. y un ancho de 0.75
m, por pertenecer a una región lluviosa.
-
REVESTIMIENTO DE LAS CUNETAS
Cuando el suelo es deleznable (arenas, limos, arenas limosas, arena limo arcillosos, suelos
francos, arcillas, etc.) y la pendiente de la cuneta es igual o mayor de 4%, ésta deberá revestirse
con piedra y lechada de cemento u otro revestimiento adecuado.
-
DESAGÜE DE LAS CUNETAS
La longitud de las cunetas entre alcantarillas de alivio será de 250m como máximo para suelos
no erosionables o poco erosionables. Para otro tipo de suelos susceptibles a erosión, la distancia
podrá disminuir de acuerdo a los resultados dé
la evaluación técnica de las condiciones de
pluviosidad, cobertura vegetal de los suelos, taludes naturales y otras características de la zona.
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Alcantarillas de paso y alcantarillas de alivio
TIPO Y UBICACIÓN
-
El tipo de alcantarilla deberá de ser elegido en cada caso teniendo en cuenta el caudal a
eliminarse, la naturaleza, la pendiente del cauce y el costo en relación con la disponibilidad de los
materiales.
La cantidad y la ubicación serán fijadas para garantizar el drenaje, evitando la acumulación
excesiva de aguas. Además, en los puntos bajos del perfil debe proyectarse una alcantarilla de
alivio, salvo solución alternativa.
XIII. TALUDES DE CORTE Y RELLENO
Los taludes de corte dependerán de la naturaleza del terreno y de su estabilidad,
pudiendo utilizarse (a modo referencial) las relaciones de corte en talud siguientes los
que son apropiados
para los tipos de materiales (rocas y suelos) indicados en el cuadro N° 5.2.1
TALUD (V:H)
CLASE DE TERRENO
H<5
5<H<10
H>1
10.
(*)
(**)
6.1-4:1
(*)
(**)
CONGLOMERADOS CEMENTADOS
4:1
(*)
(**)
SUELOS CONSOLIDADOS COMPACTOS
4:1
(*)
(**)
CONGLOMERADOS COMUNES
3:1
(*)
(**)
TIERRA COMPACTA
2:1-
(*)
(**)
TIERRA SUELTA
1:
(*)
(**)
ARENAS SUELTAS
1:2
(*)
(**)
(*)
(**)
ROCA FIJA
ROCA SUELTA
ZONAS BLANDAS CON ABUNDANTE
HASTA 1:3
ARCILLAS O
Los taludes de relleno, igualmente, estarán en función de los materiales empleados, pudiendo
utilizarse (a modo de taludes de relleno referenciales) los siguientes taludes que son apropiados
para los tipos de material incluidos en el siguiente cuadro:
TALUDES DE RELLENO
TALUD (V:H)
MATERIALES
ENROCADO
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
H<5
5<H<10
H>1
1:
(*)
(**)
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SUELOS DIVERSOS COMPACTADOS
(MAYORÍA DE
1:1.
(*)
(**)
ARENA COMPACTADA
1:2
(*)
(**)
Para el proyecto usaremos los taludes de corte en:
-
roca fija 1:10
roca suelta (suelos consolidados compactados y conglomerados cementados) 1 :4
Para taludes de relleno en:
-
Material común (limo arenoso) 1: 1.5
Los cuales cumplen para la estabilidad ideal del tipo de suelo encontrado y están de
acuerdo a las recomendaciones por el geólogo
SECCION DE CORTE Y RELLENO DE LADERA EMPINADA
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XV.
RESUMEN DE DISEÑO.
Clasificación según jurisdicción
Carretera departamental HV 100
Clasificación según el servicio
Vía de 3era.
Clase Condición Orográfica
Carretera tipo 3
Terreno
Ondulado y montañoso
Velocidad Directriz
3 0 Km/hr
Radio Mínimo
30 .00 m. (Manual de Diseño)
Radio Mínimo excepcional
15 .00 m (Diseño de Proyecto)
Radio Máximo
100.00 m. (Diseño de proyecto)
Ancho de Calzada
3. 3 0 m.
Bermas
0.90 m.a c/extremo de la Calzada
Plataforma a nivel de rasante
7.00 m.
Pendiente Máxima
9.00%
Pendiente mínima
2.50%
Bombeo de Calzada
2.50%
Cunetas Triangulares
0.30 x 0.75 m.
Derecho de vía
-Normal para otras obras
2.00 m.
-Ancho mínimo
16.00 m.
-Previsión de ensanche
8.00 m.
Espesor de afirmado
según diseño. 0.20 m.
Peralte
8%
Talud de corte (V:H)
-Roca Fija
1:10
-Roca suelta
1:6-1:4
-Suelos consolidados compactados
1:4
-Conglomerados cementados
1:4
Talud de Relleno (V:H)
-Material común (limo arenosos)
Sub Gerencia de Estudios de Pre Inversión
1:1.5