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INFORME DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS, Guías, Proyectos, Investigaciones de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Para la elaboración de un proyecto integral de una carretera, el diseño geométrico es la parte más importante, ya que a través de él se establecerá la configuración geométrica tridimensional, con el fin de que la vía pueda satisfacer los objetivos fundamentales.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2019/2020

Subido el 20/05/2022

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INFORME DISEÑO
GEOMETRICO DE
CARRETERAS
CARRETERA TERCERA CLASE
CAMINOS I
UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA
Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil
CAMINOS I
UNIVERSIDAD NACIONAL
DANIEL ALCIDES CARRION
INGENIERÍA CIVIL
ING
CANCAPA HANCCO
Marcial Simón
ALUMNOS
CORNEJO ATENCIO
Karolaeyn Sara
RAMOS ARIAS Andrés
Esteban
2021/ 08 -
PASCO
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INFORME DISEÑO
GEOMETRICO DE
CARRETERAS
CARRETERA TERCERA CLASE

CAMINOS I FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil

CAMINOS I

UNIVERSIDAD NACIONAL

DANIEL ALCIDES CARRION

INGENIERÍA CIVIL

ING

CANCAPA HANCCO

Marcial Simón

ALUMNOS

CORNEJO ATENCIO

Karolaeyn Sara

RAMOS ARIAS Andrés

Esteban

2021 / 08 -PASCO

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil

  • Índice de figuras............................................................................................................................... INDICE
  • Índice de tablas.................................................................................................................................
    1. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................
    1. OBJETIVOS.................................................................................................................................
    • 2.1. Objetivos Generales..............................................................................................................
    • 2.2. Objetivos Específicos............................................................................................................
    1. MARCO TEÓRICO.....................................................................................................................
    • 3.1. Marco Teórico Conceptual....................................................................................................
      • 3.1.1. Manual de carreteras: diseño geométrico DG - 2018 RD Ni 03-2018-MTC/14..............
      • 3.1.2. Carreteras de tercera Clase..............................................................................................
      • 3.1.3. Terreno accidentado (tipo 3)...........................................................................................
      • 3.1.4. Velocidad de diseño.......................................................................................................
      • 3.1.5. Diseño geométrico en planta...........................................................................................
      • 3.1.6. Peraltes............................................................................................................................
      • 3.1.7. Sobreancho.....................................................................................................................
      • 3.1.8. Tipos de curvas verticales...............................................................................................
      • 3.1.9. Derecho de vía..............................................................................................................
      • 3.1.10. Talud...........................................................................................................................
    • 3.2. Definición de Términos......................................................................................................
      • 3.2.1. Afirmado.......................................................................................................................
      • 3.2.2. Berma............................................................................................................................
      • 3.2.3. Bombeo.........................................................................................................................
      • 3.2.4. Carretera.......................................................................................................................
      • 3.2.5. Carretera afirmada.........................................................................................................
      • 3.2.6. Carril.............................................................................................................................
      • 3.2.7. Clotoide.........................................................................................................................
      • 3.2.8. Derecho de vía..............................................................................................................
      • 3.2.9. Pendiente.......................................................................................................................
      • 3.2.10. Rasante........................................................................................................................
      • 3.2.11. Subrasante...................................................................................................................
      • 3.2.12. Superficie de rodadura................................................................................................
    1. DISEÑO GEOMETRICO...........................................................................................................
    • 4.1. CLASIFICACIÓN DE CARRETERA.................................................................................
      • 4.1.1. Conteo Vehicular..........................................................................................................
      • 4.1.2. Clasificación por demanda............................................................................................
      • 4.1.3. Clasificación por Orografía...........................................................................................
    • 4.2. DISEÑO GEOMETRICO EN PLANTA............................................................................
      • 4.2.1. Velocidad de Diseño.....................................................................................................
      • 4.2.2. Diseño de Curvas Circulares......................................................................................... Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil
      • 4.2.3. Diseño de Curvas en Transición....................................................................................
      • 4.2.4. Diseño de Sobreancho, Peraltes y Longitud De Transición..........................................
      • 4.2.5. Diseño de peraltes.........................................................................................................
    • 4.3. DISEÑO GEOMETRICO EN PERFIL...............................................................................
      • 4.3.1. Pendiente Máxima.........................................................................................................
      • 4.3.2. Distancias de Visibilidad...............................................................................................
    • 4.4. DISEÑO GEOMÉTRICO EN SECCIÓN TRANSVERSAL..............................................
      • 4.4.1. Calzada.........................................................................................................................
      • 4.4.2. Berma............................................................................................................................
      • 4.4.3. Bombeo.........................................................................................................................
      • 4.4.4. Derecho de Vía.............................................................................................................
    • 4.5. MOVIMIENTO DE TIERRAS...........................................................................................
      • 4.5.1. Volumen de relleno.......................................................................................................
      • 4.5.2. Volumen de corte..........................................................................................................
      • 4.5.3. Volumen de relleno.......................................................................................................
      • 4.5.4. Diagrama de volumen...................................................................................................
      • 4.5.5. Diagrama de masas:......................................................................................................
    1. RESUMEN DE DISEÑO...........................................................................................................
    1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................................................
  • BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................
  • ANEXOS........................................................................................................................................
  • Figura 1 CONTEO DE TRANSITO VEHICULAR POR DIA....................................................... Índice de figuras
  • Figura 2 DISTRIBUCION DE IMDA POR VEHICULO ACTUAL..............................................
  • Figura 3 CLASIFICACION POR OROGRAFIA...........................................................................
  • Figura 4 CLASIFICAION DE LA CARRETERA..........................................................................
  • Figura 5 Velocidad de diseño.........................................................................................................
  • Figura 6 Radios mínimos................................................................................................................
  • Figura 7 Radio Mínimo...................................................................................................................
  • Figura 8 Condiciones......................................................................................................................
  • Figura 9 Transición del peralte.......................................................................................................
  • CONVEXAS.................................................................................................................................. Figura 10 DISTANCIA DE VISIBILIDAD Y DE PARADA DE CURVAS CONCAVAS Y
  • Figura 11 Composición por tipo de vehículo..................................................................................
  • Tabla 1RESUMEN CONTEO DE TRANSITO A NIVEL DEL DIA Y TIPO DE VEHICULO.... Índice de tablas
  • Tabla 2 IMDA................................................................................................................................
  • Tabla 3 ANALISIS DE DEMNADA..............................................................................................
  • Tabla 4 DEMANDA PROYECTADA...........................................................................................
  • CLASIFICACION POR DEMANDA Y OROGRAFIA................................................................ Tabla 5 DG-2018- RANGOS DE LA VELOCIDAD DE DISEÑO EN FUNCION A LA
  • Tabla 6 Radios Mínimos y Peraltes máximos para el diseño de carreteras.....................................
  • Tabla 7 Radio mínimo para curvas de transición y longitud...........................................................
  • Tabla 8 SOBREANCHOS, PERALTES Y LONG. DE TRANSICIÓN.........................................
  • Tabla 9 PERALTE CURVA SIMPLE N°1 Y N°2.........................................................................
  • Tabla 10 PERALTE CURVA N°3 Y 4...........................................................................................
  • Tabla 11 PERALTE CURVA N°5 Y 6...........................................................................................
  • Tabla 12 PERALTE CURVA N°7 Y 8...........................................................................................
  • Tabla 13 PERALTE CURVA N°9 Y 10.........................................................................................
  • Tabla 14 PERALTE CURVA N°11 Y 12.......................................................................................
  • Tabla 15 DG-PENDIENTES MAXIMAS(%)................................................................................
  • CLASE........................................................................................................................................... Tabla 16 DG- VALORES DE K EN CURVAS CONVEXAS EN CARRETERAS DE TERCERA
  • CLASE........................................................................................................................................... Tabla 17 DG- VALORES DE K EN CURVA CONCAVAS EN CARRETERAS DE TERCERA
  • Tabla 18 IMPORTACIONDE LAS CURVAS VERTICALES......................................................
  • Tabla 19 DATOS DEL PLANO.....................................................................................................
  • Tabla 20 CURVAS CONVEXAS Y CONCAVAS........................................................................
  • Tabla 21 ANCHO MINIMO DE CALZADAS Y CARRILES.......................................................
  • Tabla 22 ANCHO DE BERMA......................................................................................................
  • Tabla 23 Valores de bombeo de la calzada.....................................................................................
  • Tabla 24 Anchos mínimos de Derecho de vía.................................................................................
  • Tabla 25 Tipo de material para cada progresiva.............................................................................
  • Tabla 26 Volumen de corte.............................................................................................................
  • Tabla 27 Volumen de relleno..........................................................................................................
  • Tabla 28 Resumen de diseño..........................................................................................................
  • Tabla 29Curvas circulares...............................................................................................................
  • Tabla 30 Curvas de Transición.......................................................................................................
  • Tabla 31 Ancho de bermas- DG2018..............................................................................................
  • Tabla 32 Conteo Dia 21/06/2021....................................................................................................
  • Tabla 33 Conteo día 22/06/2021.....................................................................................................
  • Tabla 34 Conteo día 23/06/2021.....................................................................................................
  • Tabla 35 Conteo día 24/06/2021.....................................................................................................

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil Tabla 36 Conteo Dia 25/06/2021.................................................................................................... 39 Tabla 37 Conteo dia 26/06/2021..................................................................................................... 40 Tabla 38 CONTEO DIA 27/06/2021.............................................................................................. 41

1. INTRODUCCIÓN Para la elaboración de un proyecto integral de una carretera, el diseño geométrico es la parte más importante, ya que a través de él se establecerá la configuración geométrica tridimensional, con el fin de que la vía pueda satisfacer los objetivos fundamentales. Es decir, que sea funcional, segura, cómoda, estética, económica y compatible con el medio ambiente. En el presente proyecto se realizó el diseño geométrico de la apertura de la carretera local “DISEÑO DE LA CARRETERA DE TERCERA CLASE” TRAMO: PA- 100- PA-100 (RUTA CERRO DE PASCO- RANCAS REFERENCIADO EN GRIFO ALES JFHM-RUTA ULIACHIN CARRETERA CENTRAL) DEL KM 00+000 AL KM 5+103.8”, constituye un importante servicio que mejorará la integración y articulación vial existente entre los Centros Poblados de la zona. El problema observado en la zona del Servicio es la cantidad de tránsito que se moviliza, y el tiempo que se tarda en llegar de los centros poblados del distrito de Simón Bolívar; Quiulacocha, Yurahuanca, Rancas a la carretera central, debido a que es necesario todavía llegar a la ciudad de Cerro de Pasco para dirigirnos a la carretera de Uliachin y de ahí llegar a la carretera Central, con esta apertura de trocha se acortará la distancia y el tiempo de viaje, así como los altos costos de operación vehicular, lo que incide directamente en el costo de los fletes de transporte. Es importante mencionar que este proyecto se realizará en función al MANUAL DE CARRETERAS: DISEÑO GEOMETRICO DG - 2018 RD Ni 03-2018-MTC/14, que permita integrar los objetivos fundamentales de una carretera.

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil

3. MARCO TEÓRICO 3.1. Marco Teórico Conceptual 3.1.1. Manual de carreteras: diseño geométrico DG - 2018 RD Ni 03-2018- MTC/14. Es un documento normativo que organiza y recopila las técnicas y procedimientos para el diseño de la infraestructura vial, en función a su concepción y desarrollo, y acorde a determinados parámetros. Contiene la información necesaria para diferentes procedimientos, en la elaboración del diseño geométrico de los proyectos, de acuerdo a su categoría y nivel de servicio, en concordancia con las demás normativas vigente sobre la gestión de la infraestructura vial. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico. Pag 15) 3.1.2. Carreteras de tercera Clase Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada de dos carriles de

m de ancho como mínimo. La superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar. Estas carreteras pueden funcionar con soluciones denominadas básicas o económicas, consistentes en la aplicación de estabilizadores de suelos, emulsiones asfálticas y/o micro pavimentos; o en afirmado, en la superficie de rodadura. En caso de ser pavimentadas deberán cumplirse con las condiciones geométricas estipuladas para las carreteras de segunda clase. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico.

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil Pag 21) 3.1.3. Terreno accidentado (tipo 3) Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre 51% y el 100% y sus pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre 6% y 8%, por lo que requiere importantes movimientos de tierras, razón por la cual presenta dificultades en el trazo. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico. Pag 22) 3.1.4. Velocidad de diseño Es la velocidad escogida para el diseño, entendiéndose que será la máxima que se podrá mantener con seguridad y comodidad, sobre una sección determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para que prevalezcan las condiciones de diseño. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico, Pag 109) 3.1.5. Diseño geométrico en planta También llamado alineamiento horizontal, está constituido por alineamientos rectos, curvas circulares y de grado de curvatura variable, que permiten una transición suave al pasar de alineamientos rectos a curvas circulares o viceversa o también entre dos curvas circulares de curvatura diferente. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico, Pag 147) 3.1.5.1. Curvas circulares Las curvas horizontales circulares simples son arcos de circunferencia de un solo radio que unen dos tangentes consecutivas, conformando la proyección horizontal de las curvas reales o espaciales (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico, Pag 149 ). 3.1.5.1.1. Radios mínimos. Los radios mínimos de curvatura horizontal son los menores radios que pueden recorrerse con la velocidad de diseño y la tasa máxima de peralte, en condiciones aceptables de seguridad y comodidad. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico,

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil convexas y cóncavas y de acuerdo con la proporción entre sus ramas que las forman como simétricas y asimétricas. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico) 3.1.9. Derecho de vía Es la faja de terreno de ancho variable dentro del cual se encuentra comprendida la carretera, sus obras complementarias, servicios, áreas previstas para futuras obras de ensanche o mejoramiento, y zonas de seguridad para el usuario. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico) 3.1.10. Talud Es la inclinación de diseño dada al terreno lateral de la carretera, tanto en zonas de corte como en terraplenes. Dicha inclinación es la tangente del ángulo formado por el plano de la superficie del terreno y la línea teórica horizontal. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico) 3.2. Definición de Términos 3.2.1. Afirmado Capa compactante de material granular natural procesado, con gradación especifica que soporta directamente las cargas y esfuerzos de tránsito. 3.2.2. Berma Franja longitudinal, paralela y adyacente a la superficie de rodadura de la carretera que sirve de confinamiento de la capa de rodadura, y se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehículos en caso de emergencia. 3.2.3. Bombeo Inclinación transversal que se construye en las zonas en tangente a cada lado del eje de la plataforma de la carretera con la facilidad el drenaje lateral de la vía. 3.2.4. Carretera Camino para el tránsito de vehículos motorizados de por lo menos dos ejes, cuyas

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil características geométricas, tales como: pendiente longitudinal, pendiente transversal, sección transversal, superficie de rodadura y demás elementos de la misma, deben cumplir las normas técnicas vigentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico, Pag 19) 3.2.5. Carretera afirmada Carretera cuya superficie de rodadura está constituida por una o más capas de afirmado. 3.2.6. Carril Parte de la calzada destinada a la circulación de una fila de vehículos en un mismo sentido de tránsito. 3.2.7. Clotoide Es una curva plana del tipo espiral que se utiliza como curva de transición en el diseño geométrico de las vías. 3.2.8. Derecho de vía Es la faja de terreno de ancho variable dentro del cual se encuentra comprendida la carretera, sus obras complementarias, servicios, áreas previstas para futuras obras de ensanche o mejoramiento, y zonas de seguridad para el usuario. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico) 3.2.9. Pendiente Magnitud que indica la inclinación de la superficie de una carretera con relación a la horizontal. Denominando a al valor del ángulo que forman el plano de la carretera y el horizontal. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico) 3.2.10. Rasante Línea que define la inclinación o pendiente de una calle, camino, terreno u obra en general, respecto al plano horizontal. Superficie de rodadura. (Manual de Carreteras: Diseño Geométrico)

Tabla 1 RESUMEN CONTEO DE TRANSITO A NIVEL DEL DIA Y TIPO DE VEHICULO CAMINOS I FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil 4.1. CLASIFICACIÓN DE CARRETERA 4.1.1. Conteo Vehicular Generalmente se hace el conteo vehicular por 7 días

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil Figura 1 CONTEO DE TRANSITO VEHICULAR POR DIA DIA 0 100 200 300 400 500 600 524 434

278

Nº DE VEHICULOS/DIA

LUNES (21/06) MARTES (22/06) MIEROLES (23/06) JUEVES (24/06) VIERNES (25/06) SABADO (26/06) DOMINGO (27/06) 4.1.2. Clasificación por demanda Obtención de los factores por corrección El factor de corrección estacional, se determina a partir de una serie anual de tráfico registrada por una Unidad de Peaje, con la finalidad de hacer una corrección para eliminar las diversas fluctuaciones del volumen de tráfico por causa de las variaciones estacionales debido a factores recreacionales, climatológicas, las épocas de cosechas, las festividades, las vacaciones escolares, viajes diversos, etc., que se produce durante todo el

Figura 2 DISTRIBUCION DE IMDA POR VEHICULO ACTUAL CAMINOS I FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil Con la ayuda del Manual de Carreteras: Diseño Geométrico 2018 clasificamos la carretera por demanda a una CARRETERA DE TERCERA CLASE , ya que el IMDa es 312 lo cual es menor a los 400 veh/día. Proyecciones de tráfico normal: Las Proyecciones de Tráfico Normal tanto pasajeros como de carga se desarrollaron con las tasas de crecimiento establecidas en el cuadro anterior. El modelo que se utilizó para la evaluación de la proyección es de tipo exponencial: Donde: Las Proyecciones de Tráfico Normal tanto pasajeros como de carga se desarrollaron con las tasas de crecimiento establecidas en el cuadro anterior. El modelo que se utilizó para la evaluación de la proyección es de tipo exponencial: A continuación, se muestra los cuadros de proyección normal de tráfico para cada

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil estación de conteo: Se debe tomar en cuenta primero los siguientes datos: Tasa de Crecimiento x

Región en % rvp^

Tasa de Crecimiento Anual de la Población

rvc 0.^

Tasa de Crecimiento Anual del PBI Regional En 20 años esta carretera será Carretera de Tercera de Clase. Con un IMDa de 366 veh/día. Según la tala 4 de Demanda Proyectada. Tabla 4 DEMANDA PROYECTADA

FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil 4.2. DISEÑO GEOMETRICO EN PLANTA 4.2.1. Velocidad de Diseño Figura 5 Velocidad de diseño Tabla 5 DG-2018- RANGOS DE LA VELOCIDAD DE DISEÑO EN FUNCION A LA CLASIFICACION POR DEMANDA Y OROGRAFIA

Figura 7 Radio Mínimo CAMINOS I FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil Se escogió la velocidad de diseño con la ayuda de la DG – 2018 Tabla 204.01; llegando a ser 40 Km/h, se eligió esta velocidad por el tipo de terreno accidentado. 4.2.2. Diseño de Curvas Circulares Se diseñaron las curvas circulares con las fórmulas de la DG – 2018; con un radio mínimo de 45 m. Tabla 6 Radios Mínimos y Peraltes máximos para el diseño de carreteras 4.2.3. Diseño de Curvas en Transición En el diseño se tomó como Lmin de 45 m en las curvas en transición ya que las condiciones me dan parámetros más bajos que con las fórmulas normales. Figura 6 Radios mínimos