01.01 clase introductoria caminos i 2010 i - ok

Introducción al diseño geométrico de carreteras

01Caminos I

El diseño geométrico de

carreteras, se ocupa de las

dimensiones y la disposición

de las características visibles

de la carretera.


Components of Highway Design

Plan View

Profile View

Horizontal Alignment

Vertical Alignment

Alineamiento Horizontal

Tangents

Curves

Tangentes & Curvas

Tangente

Curva

Tangente con Curva

Tangente con Espiral yCurva





calzada

Derecho de Vía

Berma Berma

Cuneta

Talud

La seccion transversal

ABRA

Construcción de carreteras


Movimiento de Tierras

Explotación de Canteras

ANTES AHORA

Construcción de Túneles

510 mLongitud de Proyecto

EMPALME

ORIGINAL

TRAZO DE TUNEL

EN EL PROYECTO

ZONA DE FALLAEN EL INGRESO

ZONA INESTABLEEN LA SALIDA




Obras de Drenaje

Muros de contención

Puentes

Producción de Agregados y Mezclas

Obras de Pavimentación

Delimitados porZona geológica

Consideraciones básicas para el planeamiento

Enero 2012 aDiciembre 2013

de Enero a Marzo

Y condiciónTopográfica03 frentes en

paralelo

Proyecto

Del Cliente

Áreas para la obra

Liberación ParcialDe Terrenos

Número de Frentes

3 meses

Periodo de Lluvias

Entre los 2500 y 4600 msnm

Altura y Clima

Entre -5 y 25 °C24 meses

Periodo de Ejecución

Secciones Transversales

• CorteRIESGOSO.• BLOQUEO de la carretera en la etapa de construcción.

PROYECTO

EJE SEGÚNPROYECTO

TERRENO NATURAL

Eje

EJE SEGÚN PROYECTO

TRABAJO DEALTO RIESGO

Evaluación técnica de alternativas

EJE SEGÚN PROYECTO

EJE SEGÚNPROYECTOEj

e

EJE EN ESTUDIO

• ADECUACIÓN del Eje para aprovechar al máximo la plataforma existente.• Construcción deMURO DE CONTENCIÓN para completar ancho de laplanta.• Trabajos deMENOR RIESGO.• NO se interrumpe el acceso.

EJE ENESTUDIO


TOTAL SEGÚN CONTRATO TENDENCIA DEL DEDUCTIVO

Metros Porcentaje Metros Porcentaje

3,500 m 100% 1,300 m 37%

PLATAFORMASEGÚN PROYECTO

EJE

MURO DECONCRETO

PLATAFORMA EXISTENTE

ENSANCHE DE PLATAFORMA CON SOLUCIÓN DE MURO DE CONTENCIÓN DE ACUERDO AL PROYECTO

Eje



PROPUESTA DE DESPLAZAMIENTO ADECUANDO AL EJE CON UN MAYOR CORTE

ENSANCHE DE PLATAFORMA CON SOLUCIÓN DE MURO DE CONTENCIÓN DE ACUERDO AL PROYECTO

TOTAL SEGÚN CONTRATO TENDENCIA DEL DEDUCTIVO

Metros Porcentaje Metros Porcentaje

3,500 m 100% 1,300 m 37%

PLATAFORMASEGÚN PROYECTO

EJE

MURO DECONCRETO


NUEVO EJE

PLATAFORMA

EN ESTUDIO

Eje


Las variantes de trazo son

frecuentes en la construcción

de una carretera, por tanto

es importante conocer su

aplicación e influencia en la

variación del trazo

geométrico, tiempo de

ejecución y costo de obra.

TRAZO DEL

PROYECTO

VARIANTE

EN ESTUDIO

VIVIENDAS

AFECTADAS


LOCALIDAD 01

KM

0+

00

0

KM

34

+0

00

Km

. 23

INIC

IO P

AR

QU

E

HU

AS

CA

RÁ

N

Km

. 23

3,8 K

m.

22

Km

. 30

,7

Km

. 3,

1

Km

. 5,

5

Km

. 9,

5S

hilla

Km

. 16

,2

Km

. 18

,9K

m.

19

Km

. 20

,7K

m.

19,8

Km. 243,2

PLANTA INDUSTRIAL

Km

. 17

Km. 17,5

Km

. 7,

5

Car

pa

Km

. 16

Nue

vo P

rogr

eso

Km

. 19

,5

Cha

capa

mpa

Km

. 22

,5

Km

. 24

Km

. 24

,5K

m.

25

Botaderosdel Proyecto

A utilizar

= 9

= 4

Cantera para Rellenos

Centro Poblado Principal

Botadero (DME)

Planta Chancadora

Campamento PlantaAsfalto

Cantera de Agregados

Taller Mecánico

Pontón 14MuroAnclado

Enrocado 3

1

34 Km.

Plan LogísticoK

m.

34

Diagrama Tiempo Camino

Progresivas

0+000

9+000

15+000

23+000

34+000

2012

D 24 24 D

2012

N 23 23 N

O 22 22 O

S 21 21 S

A 20 20 A

J 19 19 J

J 18 18 J

M 17 17 M

A 16 16 A

M 15 15 M

F 14 14 F

E 13 13 E

2011

D 12 12 D

2011

N 11 11 N

O 10 10 O

S 9 9 S

A 8 8 A

J 7 7 J

J 6 6 J

M 5 5 M

A 4 4 A

M 3 3 M

F 2 2 F

E 1 1 E

AÑO

MES

MES

0+000

9+000

15+000

23+000

34+000

MES

MES

AÑO

9 Km. 6 Km. 8 Km. 11 Km.

9 Km. 6 Km. 8 Km. 11 Km.

Obrasde Arte Planta

Chancadora

Movimientode Tierras Planta

AsfaltoPontónTerraplenes

PavimentoAsfáltico Cantera Lluvias

Señalización y Seguridad Vial Muro

AncladoSubBase y Base DME

KM

34

+0

00

KM

60

+0

00

Km

. 34

,1

Km

. 49

,4

Km

. 49

+90

0

Pun

ta O

límpi

ca

Km

. 50

,4

PLANTA INDUSTRIAL

Longitud 510Km.

Km. 65,1

Cantera para Rellenos

Centro Poblado Principal

Botadero (DME)

Planta Chancadora

Campamento PlantaAsfalto

Cantera de Agregados

Taller Mecánico

TúnelPunta Olímpica

26 Km.

PLANTA INDUSTRIAL

Plan Logístico

Plan Logístico

SUMILLA DE LA ASIGNATURA

El diseñogeométrico es laparte másimportante dentrode un proyecto deconstrucción omejoramiento deuna vía.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS

SUMILLA DE LA ASIGNATURA

�La asignatura brinda al estudiante el conocimiento de los

aspectos básicos del diseño geométrico de obras

viales, haciendo énfasis en las carreteras.

�En el curso se desarrollan los aspectos teóricos y

prácticos relativos al diseño geométrico de curvas

horizontales, curvas verticales, transiciones, peralte,

sobre ancho y cálculo de volúmenes de movimiento de

tierras, entre otros.

�Todos estos contenidos dentro de la normatividad

vigente del Manual de Diseño Geométrico DG 2001.

En esta etapa se determina suconfiguración tridimensional, esdecir, la ubicación y la formageométrica definida para loselementos de la carretera; demanera que ésta sea funcional,segura, cómoda, estética,económica y compatible con elmedio ambiente.

DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS

1. Definición y conceptos generales de las vías terrestres en el Perú,

reseña histórica de los caminos. Software de aplicación para

diseño.

2. Normas de Diseño geométrico DG-2001, categorización de la vía y

conteo de tráfico.

3. Criterios y Controles básicos de diseño: El vehículo, la velocidad,

instalaciones complementarias, Normas de pesos y medidas.

4. Trazados de líneas gradiente 1º parte: Reconocimiento de la ruta,

Aspectos físicos del territorio, alternativas de rutas y factores de

evaluación de la ruta.

5. Diseño de Curvas Horizontales, Determinación del radio mínimo,

problema de deslizamiento y de vuelco.

6. Diseño de Curvas Horizontales, elementos de la curva. Curvas

simples y Compuestas.

7. Diseño de Curvas horizontales de transición – Clotoide

8. Calculo de la transición del peralte y elaboración de la planilla se

nivelación

9. Diseño del alineamiento vertical, generalidades, consideraciones

de diseño, tipos de curva, por forma y cálculo.

10. Principios de Visibilidad en vías. Distancia de parada y sobrepaso

11. Diseño de curvas verticales aplicación de distancia de visibilidad

en las curvas verticales, cálculo de curvas verticales cóncavas y

convexas.

12. Diseño espacial de la vía: Coordinación del alineamiento

horizontal y vertical.

13. Sección transversal: Ancho de la vía, bombeo, bermas, calzada

plazoletas, zona de estacionamiento, cunetas. Nivelación

14. Calculo de volumen de Movimiento de tierras; determinación de

áreas de corte y relleno, Calculo volúmenes método prismoide,

elaboración de planilla de metrados, introducción a la

compensación de volúmenes a través del diagrama de masa.

15. Seguridad vial, Señalización:

16. Diseño de intersecciones

ESTUDIO ESTUDIO ESTUDIO ESTUDIO ECONOMICOSECONOMICOSECONOMICOSECONOMICOS

ESTUDIOESTUDIOESTUDIOESTUDIOTRAFIICOTRAFIICOTRAFIICOTRAFIICO

TOPOGRAFIATOPOGRAFIATOPOGRAFIATOPOGRAFIA

CLASIFICACIONCLASIFICACIONCLASIFICACIONCLASIFICACIONTRAZO DE LA LINEA TRAZO DE LA LINEA TRAZO DE LA LINEA TRAZO DE LA LINEA

GRADIENTEGRADIENTEGRADIENTEGRADIENTE

CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES DE DISEÑODE DISEÑODE DISEÑODE DISEÑOVELOCIDADVELOCIDADVELOCIDADVELOCIDAD

DISTANCIAS DISTANCIAS DISTANCIAS DISTANCIAS RADIOSRADIOSRADIOSRADIOS

SOBREANCHOSSOBREANCHOSSOBREANCHOSSOBREANCHOS

PERALTEPERALTEPERALTEPERALTE

TRAZADO EN TRAZADO EN TRAZADO EN TRAZADO EN PLANTAPLANTAPLANTAPLANTA

PERFIL PERFIL PERFIL PERFIL LONGITUDINALLONGITUDINALLONGITUDINALLONGITUDINAL

SECCION TIPICASECCION TIPICASECCION TIPICASECCION TIPICA

CALCULO DE CALCULO DE CALCULO DE CALCULO DE VOLUMEN DE VOLUMEN DE VOLUMEN DE VOLUMEN DE

MOVIMIENTO DE MOVIMIENTO DE MOVIMIENTO DE MOVIMIENTO DE TIERRASTIERRASTIERRASTIERRAS

COMPENSACION DE COMPENSACION DE COMPENSACION DE COMPENSACION DE VOLUMENES VOLUMENES VOLUMENES VOLUMENES CURVA MASACURVA MASACURVA MASACURVA MASA

RED DE APRENDIZAJERED DE APRENDIZAJERED DE APRENDIZAJERED DE APRENDIZAJE

Para diseñar geométricamente una vía resulta más sencillo abstraerse desu carácter tridimensional y asumir parejas bidimensionales que facilitenlos cálculos y el entendimiento.


Entonces se tienen: el diseñodiseñodiseñodiseño enenenen plantaplantaplantaplanta, en el que la vía es vista “desdearriba” proyectando el eje de la misma sobre un plano horizontal,suprimiendo su dimensión vertical.


El diseño vertical, o perfil longitudinal, tomando una de las dimensioneshorizontales (longitud, por supuesto) y combinándola con la vertical(cota); y el diseño transversal, considerando el ancho de la vía y ladimensión vertical.

1500

1490

1480

1470

1460

1450

1440

0+

00

0

0+

20

0

0+

40

0

0+

60

0

0+

80

0

1+

00

0

1+

20

0

1+

40

0

1+

60

0


1. Designación de un sector de la carta nacional.

2. Trazo de la línea gradiente (Mejor alternativa).

3. Diseño del alineamiento horizontal.

4. Calculo de la planilla de nivelación.

5. Diseño del alineamiento vertical.

6. Diseño de las secciones transversales.

7. Determinación de volúmenes movimiento de tierras.

8. Presentación de planos y planillas.

9. Grafica de curva masa.

10. Presentación del informe final.

ETAPAS REF HERRAM.

Norm

a d

e d

iseño

geom

étr

ico D

G 2

00

1

Program

as d

e c

om

puto

especia

lizado

DESARROLLO DE TRABAJO ESCALONADO

USO DE HERRAMIENTAS INFORMATICAS

En la actualidad, el diseño de carreteras esta estrechamente ligado al uso desoftware especializado. Los software son herramientas muy importantes, yaque nos ayudan en el calculo y la visualización de los elementos de la vía,permitiendo que el ingeniero se concentre mas en los criterios que en loscálculos, ya que estos serán efectuados automáticamente por el software.

El software AIDCNSAIDCNSAIDCNSAIDCNS----PLUSPLUSPLUSPLUS, trabaja en el ambiente CAD y se aplica a trabajos deTopografía, Diseño de Carreteras u obras similares, es reconocido en países de AméricaLatina.

AIDC tiene 12 años de vigencia y es adquirido por Ingenieros, Arquitectos, Técnicos enConstrucción, Empresas Constructoras y Consultoras, Universidades e Institucioneseducativas, quienes utilizan como herramienta de diseño.

AIDCNS-PLUS

AutoCAD Civil 3D ayuda a los ingenierosciviles a optimizar el rendimiento del proyectocon análisis geoespacial para determinar elmejor emplazamiento, análisis de aguaspluviales para realizar diseños mássostenibles, cálculo dinámico de cantidades ymovimientos de tierras zonas de extracción yen el alineamiento de carreteras, a fin deaprovechar mejor los materiales, yvisualizaciones 3D para conocer bien elimpacto sobre el medio ambiente.

Es un programa mas complejo que el AIDCpero contiene muchas mas opciones dediseño y además es de fácil acceso.

AutoCAD Civil 3D

� MANUAL DE DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS DG 2001 - Ministerio de Transporte y comunicaciones. Dirección de Infraestructura Vial.� Diseño Geométrico de Carreteras. Ecoe., ediciones: Cárdenas Grisales, James.. Bogotá. 2002. Código topográfico de la Biblioteca de la Universidad: 625.7 C266 di.� Diseño moderno de Carreteras: José Céspedes Abanto.� Diseño geométrico de Vias: Fideligno Hernández Casallas. Primera edición 2005, Universidad la Gran Colombia, tercer mundo editores TM S.A.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA� Crespo Villalaz, Carlos. 2005. Vías de Comunicación, caminos, ferrocarriles,

aeropuertos, puentes y puertos.� Escario Nuñez, J. Caminos. Tomo I. 5ta Edición. Madrid – España.� Garciente, J. Estudio y Proyectos de Carreteras. Caracas – Venezuela.� Guerra Bustamante, Cesar.. Carreteras, ferrocarriles, canales.� Highway Engineering Wright And Paquette. 1993. Editorial Limusa. México.� Oliver y Roman, B. La Curva de Transición.� Valle Rodas, R. 1970. Carreteras, Calles y Autopistas. Ed. Atenero. Buenos Aires –

Argentina

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

� Diseño Geométrico de Carreteras. Ecoe., ediciones: Cárdenas Grisales, James..

Bogotá. 2002. Código topográfico de la Biblioteca de la Universidad: 625.7 C266 di.

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