381891217-Carretera-Puente-Paucartambo-Oxapampa-Terminado

UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRETERA PUENTE PAUCARTAMBO - OXAPAMPA
(
Análisis y Diseño Geométrico de Carreteras-2014)
CURSO
:
Ingeniería de Caminos
DOCENTE
:
ING. Borja Suarez Manuel
ESTUDIANTES :
 ADRIANZEN FLORES ORLANDO
 CABRERA ALCÁNTARA ANTONNY
 CUYAN BARBOZA ARLINTON EDWIN
 HOYOS DÍAZ LUZ MAGALI
 PUICON HERRERA KATYUSKA DEL CARMEN
 VASQUEZ DELGADO LEWIS DIKSON
 YALICO LAZARO GUILLERMO ANGEL
PIMENTEL 17 DE JULIO DEL 2017
1
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ÌNDICE
1.
UBICACIÓN ............................................................................................................................ 3
2.
CLASIFICACION DE CARRETERA ............................................................................................ 4
3.
2.1.
CLASIFICACION POR DEMANDA: .................................................................................. 4
2.2.
CLASIFICACION POR OROGRAFIA:................................................................................ 4
2.3.
VELOCIDAD DE DISEÑO: ............................................................................................... 4
DISEÑO GEOMETRICO EN PLANTA ....................................................................................... 5
3.1.
TRAMOS EN TANGENTE................................................................................................ 5
3.2.
RADIO MINIMO ............................................................................................................ 6
3.3.
LONGITUD DE CURVA MINIMA .................................................................................... 7
3.4.
PERALTE ........................................................................................................................ 9
3.5.
SOBRE ANCHO ............................................................................................................ 10
ANÁLISIS DEL SOBREANCHO: ................................................................................................. 11
3.6.
3.6.1.
REPLANTEO DE CURVAS DE TRANSICION .......................................................... 12
3.6.2.
REPLANTEO DE CURVAS HORIZONTAL............................................................... 16
3.7.
4.
CURVAS DE TRANSICION ............................................................................................ 11
VISIBILIDAD EN CURVAS HORIZONTALES .................................................................. 17
3.7.1.
DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA: ........................................................... 17
3.7.2.
DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO O ADELANTAMIENTO: ............................ 18
3.7.3.
DESPEJE LATERAL: ............................................................................................... 18
DISEÑO GEOMETRICO DEL PERFIL...................................................................................... 19
4.1.
PENDIENTE .................................................................................................................. 19
4.2.
CURVAS VERTICALES................................................................................................... 20
4.1.1.
5.
6.
REPLANTEO DE CURVAS VERTICALES ................................................................. 23
DISEÑO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES .................................................................... 29
5.1.
ANCHO DE CALZADA ................................................................................................... 29
5.2.
ANCHO DE BERMAS .................................................................................................... 29
5.3.
SOBREANCHO DE COMPACTACION ........................................................................... 30
5.4.
BOMBEO DE CALZADA ................................................................................................ 30
5.5.
TRANSICION DEL PERALTE/BOMBEO (Ltp) ................................................................ 31
5.6.
CUADRO RESUMEN DEL DISEÑO DE PLANTA ............................................................ 33
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................. 34
2
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRETERA PUENTE PAUCARTAMBO - OXAPAMPA
1.
UBICACIÓN
La zona donde se realizará el estudio, geográficamente está ubicada en el departamento
de Pasco, provincias de Oxapampa y Chanchamayo, distritos de Villa Rica, Oxapampa y
San Luis de Shuaro; las coordenadas geográficas y altitud, son las siguientes:
COORDENADAS UTM
ALTITUD
PROGRESIVA
NORTE
ESTE
Puente
Paucartambo
0+000.00
8 801 734.074
467 894.095
786.569 m.n.s.m
Oxapampa
44+176.766
8 830 115.147
456 616.947
1832.289 m.s.n.m
En el presente informe se ha analizado el Km 18 (el cual será evaluado de
acuerdo a la norma DG - 2014), de dicha carretera el cual se muestra en la
siguiente imagen.
3
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
2.
CLASIFICACION DE CARRETERA
2.1.
CLASIFICACION POR DEMANDA:
Debido a que el IMDA correspondiente de la Carretera Oxapampa es de 256
veh/dia, según por norma (DG – 2014) es Carreteras de 3ra. Clase (DC).
2.2.
CLASIFICACION POR OROGRAFIA:
Teniendo en cuenta que la sección transversal tiene una pendiente de 7.007%,
según por norma (DG – 2014) será: Orografía Tipo 3.
2.3. VELOCIDAD DE DISEÑO:
Según la tabla 204.01 (DG – 2014), y con los datos obtenidos anteriormente,
podemos definir la velocidad de diseño.
Siendo una carretera de tercera clase y con una orografía tipo 3, las velocidades de
diseño son: 30 km/h.
4
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
3.
DISEÑO GEOMETRICO EN PLANTA
3.1.
TRAMOS EN TANGENTE
Las longitudes mínimas admisibles y máximas deseables de los tramos en tangente,
en función a la velocidad de diseño, serán las indicadas en la Tabla 302.01, las
ecuaciones para hallarlas son las siguientes:
Velocidad
:
Lmin “S”
Lmin “C”
Lmax
30 km/h
:
1.39 V → 1.39 (30) = 41.70 m
:
2.78 V → 2.78 (30) = 83.40 m
:
16.70 V → 16.70 (30) = 501.00 m
→
→
→
42 m
84 m
500 m
5
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS DE LOS TRAMOS SEGÚN LOS DATOS OBTENIDOS:
TRAMO
PT (1) – PC (2)
PT (2) – PC (3)
PT (3) – PC (4)
PT (4) – PC (5)
PT (5) – PC (6)
PT (6) – PC (7)
PT (7) – PC (8)
PT (8) – PC (9)
PT (9) – PC (10)
PT (10) – PC (11)
PT (11) – PC (12)
PT (12) – PC (13)
TIPO DE
CURVA
Velocidad
de Diseño
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
LONGITUD
MINIMO
(m)
PERMITIDO
78.862
145.947
52.021
54.875
65.845
108.094
81.769
114.641
99.071
147.479
86.309
96.208
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
42.00
CRITERIO
DG - 2014
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
* Podemos concluir que todos los tramos cumplen con el DG – 2014 .
3.2. RADIO MINIMO
El peralte máximo según la tabla 302.02, el peralte máximo es de 12%, y de acuerdo
a la tabla 302.04, el coeficiente de Fricción transversal máxima en curvas es 0.17
para velocidades de 30 km/h.
6
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Con los datos ya encontrados procedemos a calcular el radio mínimo de la carretera
con la siguiente formula.
𝑅𝑚𝑖𝑛 =
𝑅𝑚𝑖𝑛 =
𝑉2
127(0.01 × 𝑃𝑒𝑟𝑎𝑙𝑡𝑒 + 𝑓𝑚𝑎𝑥 )
302
= 24.4 𝑚
127(0.01 × 12 + 0.17)
Según DG -2014, en la tabla 302.04 el Radio Mínimo será 25.00 m
ANÁLISIS DEL RADIO MINIMO EN CURVAS HORIZONTALES:
PI
Kilometraje
196E
197E
198E
199E
200E
201E
202E
203E
204E
205E
206E
207E
18+044.522
18+122.845
18+268.608
18+319.440
18+373.596
18+432.935
18+539.331
18+612.729
18+720.350
18+818.746
18+965.337
19+051.397
Velocidad
de Diseño
(km/h)
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
Peralte
(%)
Radio
(m)
Rmin
(m)
Criterio
DG - 2014
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
50.000
50.000
50.000
50.000
25.000
45.000
35.000
45.000
45.000
50.000
150.000
100.000
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
* Podemos concluir que los radios que cumplen con el DG – 2014 son todas.
3.3.
LONGITUD DE CURVA MINIMA
Según el DG – 2014, en el inciso 104.1 Consideraciones de Diseño nos indica
que la longitud de curva mínima debe ser:
𝐿𝐶𝑚𝑖𝑛 = 3𝑉
𝐿𝐶𝑚𝑖𝑛 = 3(30) = 90 𝑚
7
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
𝐿𝐶𝑚𝑖𝑛 = 3𝑉
𝐿𝐶𝑚𝑖𝑛 = 3(30) = 90 𝑚
ANÁLISIS DE LAS LONGITUDES DE CURVAS SEGÚN EL DATO OBTENIDOS:
PI
Kilometraje
196E
197E
198E
199E
200E
201E
202E
203E
204E
205E
206E
207E
18+044.522
18+122.845
18+268.608
18+319.440
18+373.596
18+432.935
18+539.331
18+612.729
18+720.350
18+818.746
18+965.337
19+051.397
Velocidad de
Diseño
(km/h)
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
Longitud
de Curva
Long. De
Curva Minima
Criterio
DG - 2014
25.021
17.582
32.436
27.557
34.111
33.886
46.599
52.785
25.144
29.520
40.543
28.706
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
90.00
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
* Podemos concluir que ninguna de las longitudes de curvas cumple con el DG 2014 debido a que los ángulos deflexión son mayores.
8
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
3.4. PERALTE
En el DG – 2014, en la figura 302.03, se tiene un ábaco en el cual se relación el
radio de la curva y la velocidad de diseño, obteniéndose así el peralte en cada
curva.
ANÁLISIS DEL PERALTE:
PI
Kilometraje
196E 18+044.522
197E 18+122.845
198E 18+268.608
199E 18+319.440
200E 18+373.596
201E 18+432.935
202E 18+539.331
203E 18+612.729
204E 18+720.350
205E 18+818.746
206E 18+965.337
207E 19+051.397
* Peralte Aproximado
Velocidad
de Diseño
(km/h)
Radio
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
50.000
50.000
50.000
50.000
25.000
45.000
35.000
45.000
45.000
50.000
150.000
100.000
Peralte
en
proyecto
(%)
0.03
0.03
0.03
0.03
0.11
0.01
0.03
0.01
0.01
0.03
0.12
0.01
Peralte*
DG – 2014
(%)
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
Criterio
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
9
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
3.5. SOBRE ANCHO
El DG – 2014, nos facilita una fórmula (402.04 Valores del Sobreancho) para
calcular el sobre ancho requerido en cada curva teniendo en cuenta el vehículo de
diseño, el cual en este caso es un camión (C2) con una distancia entre ejes de 7.3 m
y el número de carriles en este caso 2. La ecuación es la siguiente:
𝑆𝑎 = 𝑛 (𝑅 − √𝑅 2 − 𝐿2 ) +
𝑉
10√𝑅
10
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS DEL SOBREANCHO:
PI
Kilometraje
Velocidad
de Diseño
(km/h)
196E 18+044.522
30
197E 18+122.845
30
198E 18+268.608
30
199E 18+319.440
30
200E 18+373.596
30
201E 18+432.935
30
202E 18+539.331
30
203E 18+612.729
30
204E 18+720.350
30
205E 18+818.746
30
206E 18+965.337
30
207E 19+051.397
30
* Esta cercano al permitido
Radio
(m)
50.000
50.000
50.000
50.000
25.000
45.000
35.000
45.000
45.000
50.000
150.000
100.000
Sobreancho
Sobreancho
en
DG - 2014
proyecto
(m)
(m)
1.5
1.50
1.5
1.50
1.5
1.50
1.5
1.50
2.8
2.80
1.6
1.63
2.0
2.05
1.6
1.63
1.6
1.63
1.5
1.50
0.6
0.60
0.8
0.83
Criterio*
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
3.6. CURVAS DE TRANSICION
La tabla 302.11 B, nos permitirá saber si prescindir o no de la curva de transición
dentro la carretera.
11
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS DE CURVA DE TRANSICION:
PI
Kilometraje
196E
197E
198E
199E
200E
201E
202E
203E
204E
205E
206E
207E
18+044.522
18+122.845
18+268.608
18+319.440
18+373.596
18+432.935
18+539.331
18+612.729
18+720.350
18+818.746
18+965.337
19+051.397
Velocidad de
Diseño
(km/h)
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
Radio
(m)
50.000
50.000
50.000
50.000
25.000
45.000
35.000
45.000
45.000
50.000
150.000
100.000
Peralte*
DG – 2014
(%)
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
PRESCINDIR
DE CURVA
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
SI
SI
* Peralte aproximado
3.6.1. REPLANTEO DE CURVAS DE TRANSICION
PI – 196E
OROGRAFIA
KM PI
A. DEFLEXION
RADIO
VELOC.
PERALTE
:
:
:
:
:
:
Tipo 3
18+044.522
28°40´20”
50 m
30 km/h
12 %
12
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
1. Hallar la Variación de Aceleración transversal no compensada en la unidad de tiempo
(J) (Tabla 302.09).
J = 0.5 m/s3
2. Hallar el Parámetro de la Clotoide (A)
𝐴𝑚𝑖𝑛 = √
𝐴𝑚𝑖𝑛 = √
1er.- A ≥ R/3
2do.- A < R
𝑉𝑅
𝑉2
( − 1.27𝑝)
46.656 𝐽 𝑅
(30)(50) (30)2
(
− 1.27(12)) = 𝟏𝟑. 𝟑𝟐
46.656 (0.5) (50)
13.32 ≥ 16.67(NO)
13.32 < 50(OK)
En este caso se a reducido el radio de diseño.
(30)(27) (30)2
𝑨𝒎𝒊𝒏 = √
− 1.27(12)) = 𝟐𝟓. 𝟎𝟔
(
46.656 (0.5) (27)
1er.- A ≥ R/3
2do.- A < R
25.06 ≥ 9 (OK)
25.06 < 27(OK)
13
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
3. Hallar Le
𝐿𝑒 =
𝐴2 13.322
=
= 3.55 𝑚
𝑅
50
Utilizamos Le mínimo
Le = 30 m
Elementos geométricos de la espiral de transición
𝐿𝑒 =
𝐴2 25.062
=
= 23.27 𝑚
𝑅
27
Utilizamos Le mínimo
Le = 30.00 m
Elementos geométricos de la espiral de transición
𝜃=
𝐿𝑒
= 𝟎. 𝟓𝟓𝟔
2𝑅
𝑋 = 𝐿𝑒 (1 −
𝜃2
𝜃4
𝜃6
𝜃8
𝜃10
+
−
+
−
…)
10 216 9360 685440 76204800
𝑋 = 𝟐𝟗. 𝟎𝟖𝟕
𝜃 𝜃3
𝜃5
𝜃7
𝜃9
𝑌 = 𝐿𝑒 ( −
+
−
+
… ) = 𝟓. 𝟒𝟑𝟒
3 42 1320 75600 6894720
𝜽𝒆 =
𝟗𝟎𝑳𝒆
𝝅.𝑹
= 𝟑𝟏°𝟒𝟗′𝟓𝟐′′ → Verificar: 𝜃𝑒 ≤
𝛼
2
𝜃𝑐 = 𝛼 − 2𝜃𝑒 = 𝟐𝟏°𝟒𝟔′𝟏𝟕′′
𝑃 = 𝑌 − 𝑅(1 − 𝐶𝑜𝑠𝜃𝑒) = 𝟏. 𝟑𝟕𝟒
𝐾 = 𝑋 − 𝑅. 𝑆𝑒𝑛𝜃𝑒 = 𝟏𝟒. 𝟖𝟒𝟕
𝑇𝐿 = 𝑋 − (𝑌/𝑇𝑎𝑛𝑔(𝜃𝑒)) = 𝟐𝟎. 𝟑𝟑𝟑
𝑇𝐶 = 𝑌/𝑠𝑒𝑛(𝜃𝑒) = 𝟏𝟎. 𝟑𝟎𝟒
𝑇𝑠 = (𝑅 + 𝑃)𝑇𝑎𝑛𝑔(𝛼/2) + 𝐾 = 𝟒𝟏. 𝟎𝟒𝟓
𝛼
(1 − 𝐶𝑜𝑠 ( )) + 𝑃
2
𝐸𝑠 = 𝑅.
= 𝟏𝟏. 𝟔𝟏𝟖
𝛼
𝐶𝑜𝑠 ( )
2
𝐿𝐶 = 𝜃𝑐 ∗ 𝜋 ∗
𝑅
= 𝟏𝟎. 𝟐𝟔𝟔
180
14
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Kilometrajes:
𝐾𝑀 𝑇𝐸 = 𝐾𝑚𝑃𝐼 − 𝑇𝑠 = 18 + 044.522-41.045 = 18 + 003.477
𝐾𝑀 𝐸𝐶 = 𝐾𝑀𝑇𝐸 + 𝐿𝑒 = 18 + 003.477+30 = 18 + 033.477
𝐾𝑀 𝐶𝐸 = 𝐾𝑚 𝐸𝐶 + 𝐿𝑐 = 18 + 033.477 + 10.266 = 18 + 043.743
𝐾𝑀 𝐸𝑇 = 𝐾𝑀 𝐶𝐸 + 𝐿𝑒 = 18 + 043.743 + 30 = 18 + 073.743
Replanteo Curva Espiral de ENTRADA
Km.
Arco (Li)

Xi
0.000
6.523
16.523
26.523
30.000
0
0.026265
0.16852
0.43424
0.55556
0.000
6.523
16.476
26.019
29.061
TE 18+003.477
18+010
18+020
19+030
EC 18+033.477
Yi
i
Ci
0.000 0.000
0.057 6.523
0.926 16.502
3.788 26.293
5.434 29.565
0.00000
0.50066
3.21681
8.28326
10.59120
0° 0´ 00 "
0° 30´ 2.36 "
3° 13´ 0.51"
8° 16´ 59.75 "
10° 35´ 28.33 "
Replanteo Curva Espiral de SALIDA
CE
ET
Km.
Arco (Li)

Xi
Yi
Ci
18 + 043.743
18+050.
18+060.
18+070.
18+073.743
30.000
25.743
15.743
5.743
0.000
0.55556
0.40908
0.15299
0.02035
0.00000
29.061
25.309
15.706
5.743
0.000
5.434
3.469
0.801
0.039
0.000
29.565
25.546
15.726
5.743
0.000
i
10.59120 10° 35´ 28.33 "
7.80466 7° 48´ 16.79 "
2.91953 2° 55´ 10.32 "
0.38908
0° 23´20.7 "
0.00000
0° 0´ 00 "
Km.
Arco
Ci
i
0° 0´ 00 "
PC 18+033.477
------18+040
6.523 6.523 6.92112 6° 55´ 16.02 "
PT 18 + 043.743 10.266 10.266 10.89256 10° 53´ 33.23 "
15
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
3.6.2.
REPLANTEO DE CURVAS HORIZONTAL
PI - 205E
Km PC
Km PT
Radio
:
:
18+803.542
18+833.062
50.00m
:
𝝋=
90∗𝐴𝑟𝑐𝑜
𝑪 = 2 ∗ 𝑅 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝜑)
𝜋∗𝑅
𝑪𝒑 = 2 ∗ 𝑅 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (
Kilom
PC = 18+803.542
18+805.000
18+810.000
18+815.000
18+820.000
18+825.000
18+830.000
PT = 18+833.062
Arco
90∗𝐴𝑟𝑐𝑜𝑝
𝜋∗𝑅
)
Cuerd
a (C)
𝝋
------1.458
0.835
6.458
3.700
11.458 6.565
16.458 9.429
21.458 12.295
26.458 15.159
29.520 16.914
---1.457
6.453
11.433
16.383
21.295
26.150
29.094
Arco
parcial
(Arcop)
---1.4573
5.000
5.000
5.000
5.000
5.000
3.000
Cuerda
parcial
(Cp)
---1.4572
4.996
4.996
4.996
4.996
4.996
2.944
16
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
PI - 205E
3.7. VISIBILIDAD EN CURVAS HORIZONTALES
3.7.1. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA:
Para hallar los valores de Visibilidad de Parada utilizaremos el siguiente
ábaco (Figura 205.01).
N°
1
2
3
4
5
6
Velocidad de Diseño : 30 km/h
Pendiente
Distancia de Parda (m)
+3.416
29.00
+3.421
29.00
+3.343
29.00
+3.666
29.00
+4.761
29.00
+3.476
29.00
17
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
3.7.2. DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO O ADELANTAMIENTO:
Para hallar los valores de Visibilidad de Paso o Adelantamiento
utilizaremos el siguiente ábaco (Figura 205.03).
Según el ábaco la distancia de adelantamiento, para la velocidad de 30 km/h
es: 110 m
𝐷𝑎 = 110 𝑚
3.7.3. DESPEJE LATERAL:
El despeje lateral máximo en el kilómetro del centro de la curva se calcula
mediante la siguiente formula:
90𝐷𝑣
𝐷𝐿 = 𝑅 [1 − cos (
)]
𝜋𝑅
Donde:
DL
R
Dv
:
:
:
Despeje lateral máximo (m)
Radio de la curva (m)
Dist. de Visibilidad de Parada o Adelantamiento
18
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
PI
196E
197E
198E
199E
200E
201E
202E
203E
204E
205E
206E
207E
4.
Velocidad
de Diseño
(km/h)
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
Radio
(m)
50.000
50.000
50.000
50.000
25.000
45.000
35.000
45.000
45.000
50.000
150.000
100.000
Distancia de
Parada
(m)
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
29.00
Despeje
Lateral
(m)
2.088
2.088
2.088
2.088
4.088
2.316
2.961
2.316
2.316
2.088
0.700
1.050
DISEÑO GEOMETRICO DEL PERFIL
4.1. PENDIENTE
Las pendientes máximas mostradas en la tabla 303.01 del DG – 2014, deben
considerarse, y por lo tanto según nuestro proyecto la pendiente máxima es:
10.00%.
19
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Velocidad de Diseño : 30 km/h
Orografia: Tipo 3
N°
Pendiente
DG – 2014
1
Cumple
2.00
2
Cumple
-6.06
3
Cumple
-0.96
4
Cumple
0.79
5
Cumple
-2.18
6
Cumple
-0.77
7
Cumple
3.82
8
Cumple
1.30
9
Cumple
4.70
10
Cumple
3.30
11
Cumple
4.72
12
Cumple
5.21
4.2.
CURVAS VERTICALES
En el Km 18+000 de la carretera de puente paucartambo-oxapampa se
visualizan 10 curvas verticales, las cuales se dividen en convexas o cóncavas
de la siguiente manera en forma ordenada.
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tipo de Curva
Convexa
Cóncava
Cóncava
Convexa
Cóncava
Cóncava
Convexa
Cóncava
Convexa
Cóncava
20
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
LONGITUD DE CURVAS VERTICALES
CURVAS DE VERTICALES CONVEXAS
Fórmula:
𝐷𝑝 < 𝐿
𝐴𝐷𝑝2
𝐿=
2
100(√2ℎ1 +√2ℎ2 )
𝐷𝑝 ≥ 𝐿
𝐿=
2𝐷𝑝 −200(√ℎ1 +√ℎ2 )
2
𝐴
Ábaco:
CURVAS DE VERTICALES CONCAVAS
Formula:
𝐴𝐷𝑝2
𝐷𝑝 < 𝐿
𝐿=
𝐷𝑝 ≥ 𝐿
𝐿 = 2𝐷𝑝 −
200(𝑇.𝐷𝑝 +ℎ)
200(𝑇.𝐷𝑝 +ℎ)
𝐴
21
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Abaco:
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pend.
2.00
-6.06
-0.96
0.79
-2.18
-0.77
3.82
1.30
4.70
3.30
4.72
5.21
Long. Curva Vertical
Long. Curva Vertical
Fórmula
Ábaco
Dif. de Pend. D. de Parada Tipo de Curva Convexa Cóncava Convexa Cóncava
29.00
29.00
29.00
19.213
20
Cóncava
-5.10
29.00
6.593
12
Cóncava
-1.75
29.00
6.179
12
Convexa
2.97
29.00
5.312
12
Cóncava
-1.41
29.00
17.292
20
Cóncava
-4.59
29.00
5.243
12
Convexa
2.52
29.00
12.809
15
Cóncava
-3.40
29.00
2.913
12
Convexa
1.40
29.00
5.350
12
Cóncava
-1.42
29.00
1.846
12
Cóncava
-0.49
22
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Tipo de Curva
Cóncava
Cóncava
Convexa
Cóncava
Cóncava
Convexa
Cóncava
Convexa
Cóncava
Cóncava
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Long. en Plano
60.00
60.00
60.00
60.00
60.00
60.00
40.00
40.00
40.00
40.00
Long. Según DG
Criterio
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
No Cumple
20
12
12
12
20
12
15
12
12
12
4.1.1. REPLANTEO DE CURVAS VERTICALES
Curva Vertical N° 01(Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+120
1222.573
60
2.0
-6.06
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+090
18+150
1221.973
1220.755
-5.1
X
Y
Cota Rasante
1221.97
18+090
18+100
10.000
18+110
20.000
18+120
30.000
18+130
40.000
18+140
50.000
18+150
60.000
-0.564
1221.41
-1.042
1220.93
-1.436
1220.54
-1.744
1220.23
-1.968
1220.01
-2.106
1219.87
23
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Curva Vertical N° 02 (Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+240
1225.310
60
-0.96
0.79
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+210
18+270
1225.598
1225.547
-1.75
X
Y
Cota Rasante
1225.60
18+210
18+220
10.000
18+230
20.000
18+240
30.000
18+250
40.000
18+260
50.000
18+270
60.000
-0.081
1225.52
-0.134
1225.46
-0.157
1225.44
-0.151
1225.45
-0.115
1225.48
-0.051
1225.55
Curva Vertical N° 03 (Convexa)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+290
1228.389
60
0.79
-2.18
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+260
18+320
1228.152
1227.735
2.97
X
Y
Cota Rasante
1228.15
18+260
18+270
10.000
18+280
20.000
18+290
30.000
18+300
40.000
18+310
50.000
18+320
60.000
0.054
1228.21
0.059
1228.21
0.014
1228.17
-0.080
1228.07
-0.224
1227.93
-0.417
1227.74
24
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Curva Vertical N° 04 (Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+360
1230.012
60
-2.18
-0.77
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+330
18+390
1230.666
1229.781
-1.41
X
Y
Cota Rasante
1230.67
18+330
18+340
10.000
18+350
20.000
18+360
30.000
18+370
40.000
18+380
50.000
18+390
60.000
-0.206
1230.46
-0.389
1230.28
-0.548
1230.12
-0.684
1229.98
-0.796
1229.87
-0.885
1229.78
Curva Vertical N° 05(Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+430
1233.322
60
-0.77
3.82
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+400
18+460
1233.553
1234.468
-4.59
X
Y
Cota Rasante
1233.55
18+400
18+410
10.000
18+420
20.000
18+430
30.000
18+440
40.000
18+450
50.000
18+460
60.000
-0.039
1233.51
-0.001
1233.55
0.113
1233.67
0.304
1233.86
0.571
1234.12
0.915
1234.47
25
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Curva Vertical N° 06(Convexa)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+550
1235.432
60
3.82
1.3
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+520
18+580
1234.286
1235.822
2.52
X
Y
Cota Rasante
1234.29
18+520
18+530
10.000
18+540
20.000
18+550
30.000
18+560
40.000
18+570
50.000
18+580
60.000
0.361
1234.65
0.680
1234.97
0.957
1235.24
1.192
1235.48
1.385
1235.67
1.536
1235.82
Curva Vertical N° 07 (Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+610
1241.104
40
1.3
4.57
Kilometraje
PCV
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
18+590
18+630
1240.844
1242.018
-3.27
X
Y
Cota Rasante
1240.84
18+590
18+600
10.000
18+610
20.000
18+620
30.000
18+630
40.000
0.173
1241.02
0.430
1241.27
0.773
1241.62
1.200
1242.04
26
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Curva Vertical N° 08 (Convexa)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+700
1245.613
40
4.57
3.3
Kilometraje
PCV
18+700
18+710
18+720
18+680
18+720
1244.699
1246.273
1.27
X
Y
Cota Rasante
18+680
18+690
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
1244.70
10.000
20.000
30.000
40.000
0.440
1245.14
0.844
1245.54
1.214
1245.91
1.548
1246.25
Curva Vertical N° 9 (Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+760
1250.264
40
3.3
4.72
Kilometraje
PCV
18+760
18+770
18+780
18+740
18+780
1249.604
1251.208
-1.42
X
Y
18+740
18+750
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
Cota Rasante
1249.60
10.000
20.000
30.000
40.000
0.348
1249.95
0.731
1250.34
1.150
1250.75
1.604
1251.21
27
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Curva Vertical N° 10 (Cóncava)
Km PIV
Elevación
Longitud
p1
p2
18+870
1252.542
40
4.72
5.21
Kilometraje
PCV
18+700
18+710
18+720
18+680
18+720
1244.699
1246.273
-0.49
X
Y
18+680
18+690
PTV
Km PCV
KM PTV
Cota PCV
Cota PTV
Cota Rasante
1244.70
10.000
20.000
30.000
40.000
0.440
1245.14
0.844
1245.54
1.214
1245.91
1.548
1246.25
28
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
5.
DISEÑO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES
5.1. ANCHO DE CALZADA
Para hallar el Ancho de Calzada en tangente usaremos la tabla 304.01, de donde
para la CARRETERA PUENTE PAUCARTAMBO - OXAPAMPA en el Km 18+000 será de
6.00 m de Ancho de Calzada según el DG - 2014.
Comparando lo anteriormente mencionado con las especificaciones de la
memoria correspondiente, vemos que si cumple ya que se consideran 6.00 m
5.2.
ANCHO DE BERMAS
Para encontrar este valor, iremos a la Tabla 304.02, obtenido que para las
condiciones de la CARRETERA PUENTE PAUCARTAMBO - OXAPAMPA y se considera
una berma de 0.50 m.
29
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Comparando lo anteriormente mencionado con las especificaciones de la
memoria correspondiente, vemos que si cumple ya que si consideran 0.50.
5.3. SOBREANCHO DE COMPACTACION
En bermas pavimentadas se añadirá lateralmente 50 cm de ancho sin pavimentar,
esto se conoce como “Sobreancho de Compactación”, el mismo que permitirá un
mejor confinamiento de la berma asfaltada y la colocación de señales de tránsito y
guardavías.
No se incluye en el proyecto
5.4. BOMBEO DE CALZADA
Se tiene en cuenta la tabla 304.03, de la cual según las condiciones del lugar se
considera 2.5% por tener < 500 mm/año en Precipitación.
30
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
5.5.
TRANSICION DEL PERALTE/BOMBEO (Ltp)
Permite hacer un cambio gradual entre el bombeo de la calzada en tramo
recto hasta el peralte máximo dentro de la curva. Este cambio se realiza a
través de una longitud de transición mínima (Ltp), la cual empezará antes
del PC y terminará después del PT.
CURVA N°196E (Curva Transición a la Izquierda)
R
V
Ang. Def.
Km PI
50.00 m
30.00 km/h
28° 40' 20''
18+044.522
Bombeo
Peralte
A. de Calzada
Orografía
2.5%
12%
6.00
Tipo 3
1.- CURVA DE TRANSICION
2.- DATOS DE CURVA DE TRANSICION
Le
30
P
1.374
0.556
K
14.847
X
29.087
TL
20.333
𝜽
Y
5.434
TC
10.304
𝜽𝒆31° 49' 52''
Ts
41.045
𝜽𝒄
21° 46' 17''
Es
11.618
Kilometraje
Km TE
18+003.477
Km EC
18+033.477
Km CE
18+043.743
Km ET
18+073.743
3.- CALCULOS PARA LA TRANSICION DE BOMBEO/PERALTE
LTP
29.00
X
6.250
Y
12.500
LTT
24.00
Kilometraje
Transición de Entrada
Transición de Salida
Km BS
18+001.494
Km Es 18+087.015
Km PX
18+007.744
Km PX 18+080.765
Km PY
18+013.994
Km PY 18+074.515
Km MS
18+037.744
Km MS 18+050.765
31
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ESTACAS C/ 5 m
PUNTO DE
CONTROL
KILOMETRAJE
PTO BS
PTO PX
PTO PY
PTO MS
TRANSICION DE ENTRADA
BOMBEO
COTAS DE RASANTE
IZQ
DER
-2.00%
IZQ
1218.977
EJE
1219.052
DER
1218.977
18+001.494
-2.00%
18+005.00
-2.00%
-0.62%
1633.490
1478.123
1478.048
18+007.744
-2.00%
0.00%
1633.650
1478.223
1478.148
18+010.00
-2.00%
1.38%
1219.177
1219.177
1219.102
18+013.994
-2.00%
2.00%
1633.810
1478.323
1478.248
18+015.00
-3.376%
3.376%
1633.970
1478.423
1478.348
18+020.00
-5.376%
5.376%
1219.377
1219.302
1219.227
18+025.00
-7.376%
7.376%
1634.130
1478.523
1322.915
18+030.00
-9.376%
9.376%
1634.290
1478.623
1322.955
18+035.00
-11.376%
11.376%
1634.450
1478.723
1322.995
18+037.744
-12.00%
12.00%
1634.610
1478.823
1323.035
18+040.00
-12.00%
12.00%
1220.137
1219.777
1219.417
18+045.00
-12.00%
12.00%
1479.283
1478.923
1478.563
ESTACAS C/ 5 m
PUNTO DE
CONTROL
PTO MS
PTO PY
PTO PX
PTO ES
KILOMETRAJE
TRANSICION DE SALIDA
COTAS DE
RASANTE
BOMBEO
IZQ
DER
IZQ
EJE
DER
18+050.765
-12.00%
12.00%
1636.965
1636.752
1636.539
18+055.00
-11.949%
11.949%
1637.007
1636.838
1636.669
18+060.00
-10.520%
10.520%
1637.049
1636.924
1636.799
18+065.00
-9.091%
9.091%
1637.089
1637.007
1636.924
18+070.00
-7.663%
7.663%
1637.091
1637.010
1636.928
18+074.515
-2.00%
2.00%
1637.133
1637.096
1637.014
18+075.00
-2.00%
1.964%
1637.168
1637.168
1637.085
18+080.765
-2.00%
0.00%
1637.175
1637.182
1637.100
18+085.00
-2.00%
-0.07%
1637.217
1637.268
1637.186
18+087.015
-2.00%
-2.00%
1637.247
1637.329
1637.247
32
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
5.6.
CUADRO RESUMEN DEL DISEÑO DE PLANTA
Características Técnicas
Tramo N°1: Del Km. 0+000 al Km 28+981.29
Categoría de la Vía
Características
Orografía Tipo
Velocidad directriz (diseño)
Superficie de rodadura
Ancho de Calzada (DC)
Bermas
Bombeo (%)
Talud de Terraplenes (V:H)
Talud de corte (V:H)
Cuneta Triangular (bxh)
Cuneta Rectangular (bxh)
Radio mínimo
Radios mínimos extraordinarios
Vehículo Tipo
TERCERA CLASE.
Carretera de dos carriles (DC)
Tipo 4
Vd = 30 KPH.
Tipo I
6.00 m
0.50
2.5
1 : 1.5
Variable
1.00x0.50 m
0.60x0.40 m
25 m
18, 19.2, 20, 22, 23 y 24 m
Peralte Máximo
De acuerdo con el
Manual de Diseño de
Carreteras 2001.
Por tratarse de una vía perteneciente a la red vial nacional, el
tipo de vehículo para el diseño será todos los considerados en
el MDC.
De acuerdo con el Manual de Diseño
de Carreteras 2014
33
INGENIERÍA DE CAMINOS
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
6.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 El recorrido de la Carretera es 44+176.766 km.
 El KM analizado en el presente trabajo fue el KM 18.00.
 En su mayoría de elementos de diseño de planta, el DG – 2014 no se cumple.
 Se recomienda hacer un nuevo trazado, tal cual se ha presentado en el
presente trabajo.
34
INGENIERÍA DE CAMINOS