FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

MONOGRAFÍA

“Diseño de Carreteras en la Región San Martín”

Autores:

Jhon Albert Flores Lozano

Luisa del Pilar Lozano pinedo

Cristhian García Pezo

Asesora:

Mg. Erika Lozano Flores

TARAPOTO – PERÚ

(2014)

2

ÍNDICE

Pág.

CARÁTULA……………………………………………………………………………………………………………… i

ÍNDICE ………………………………………………………………………………………………………………….. ii

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………………….. iii

CAPÍTULO I

DISEÑO GEOMETRICO DE UNA CARRETERA DE LA REGIÓN SAN MARTÍN

1.1.- Sistema y clasificación d carreteras……………………………………………………………………….. 7

1.1.1.-Según su competencia…………………………………………………………………………………………. 7

1.1.2.-Según sus características……………………………………………………………………………………… 7

1.1.3.-Según el tipo de terreno………………………………………………………………………………………. 7

1.1.4.-Según su función………………………………………………………………………………………………….. 8

1.1.5.-Según su velocidad de diseño………………………………………………………………………………. 8

1.2.- Características del diseño geométrico……………………………………………………………………. 8

CAPITULO II

EFECTOS DE LA CONSTRUCCIÓN DE UNA MALA CARRTERA

2.1.- Principales signos de la mala construcción de una carretera…………………………………… 11

2.2.-Estabilizacion de los suelos………………………………………………………………………………………. 11

2.3.- Compactación de suelos…………………………………………………………………………………………. 13

2.3.1.- Ventajas de la compactación de los suelos………………………………………………………….. 13

2.3.2.-Analisis detallado del fenómeno que produce el deterioro de una carretera……… 13

3

CAPITULO III

CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA CARRETERA

3.1- Características del tránsito…………………………………………………………………………….………… 16

3.1.1- Índice Medio Diario Anual (IMDA)……………………………………………………………………..... 16

3.1.2.- Clasificación por tipo de vehículo………………………………………………………….………….…. 16

3.1.3.- Demanda horaria…………………………………………………………………………………………………. 16

3.1.4.- Crecimiento del tránsito………………………………………………………………………………………. 17

3.2.- Velocidad de diseño………………………………………………………………………………………………… 17

3.2.1. Relación entre la velocidad directriz y las características geométricas…………………… 17

3.2.2.- Velocidad de marcha……………………………………………………………………………………………. 17

3.2.3.- Velocidad de operación…………………………………………………………………………….………….. 18

3.2.4.- Relación entre las velocidades de operación y de marcha………………………….…………. 18

3.3.- Visibilidad……………………………………………………………………………………………………..….….….. 18

3.3.1.- Distancia de visibilidad de parada……………………………………………………………….….…….. 18

3.3.2.- Distancia de visibilidad de paso……………………………………………………………………..…….. 19

3.4.- Valores estéticos y ecológicos………………………………………………………………………..….……. 19

CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………….…….……….. 21

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………………………………………………………………………….….….……. 22

ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………………...….. 23

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INTRODUCCIÓN

En la Región San Martín al igual que en todo el Perú existe toda una red de carreteras que sirven

como conectores entre todas las regiones del país, están diseñadas y construidas para el libre

tránsito en ellas, por ello estas deben ofrecer al usuario la mayor comodidad y seguridad a lo largo

y ancho de todo su recorrido por lo tanto su importancia y trascendencia en un determinado

contexto es de suma importancia ya sea por los beneficios que obtendría una región como el

desarrollo que acarrea el estar conectado con los principales departamentos del país.

En términos técnicos o lenguaje profesional el termino de carretera está definida como una

infraestructura de transporte especialmente acondicionada dentro de toda una faja de terreno

denominada derecho de vía, con el propósito de permitir la circulación de vehículos de manera

continua en el espacio y en el tiempo, ofreciendo al usuario la mayor seguridad y comodidad

posible convirtiendo al ingeniero encargado del proyecto como el máximo ente responsable de los

beneficios o perjuicios que ofrece la misma.

Ya que el proyecto integral de la construcción de una carretera acarrea consigo muchísima

responsabilidad, el presente trabajo de investigación trata de minimizar o hacer caer en cuenta

que muchas de las negligencias cometidas en el proceso de construcción, que son los principales

factores para el deterioro prematuro de una carretera, refiriéndonos con esto a la visualización de

fallas a los dos, tres o cinco meses de su apertura por así decirlo.

Por ello el contenido del siguiente trabajo de investigación contiene en el CAPITULO I el DIS EÑO

GEOMÉTRICO DE UNA CARRETERA que abarca todo lo referente a la normatividad que es

requerida para los parámetros de la construcción de una carretera y principios básicos como lo

son el estudio de demanda, velocidad de diseño, diseño de la sección transversal y superficie de

rodadura, como también las características que determinan la clasificación de una carretera.

En el CAPITULO II hablamos de los EFECTOS DE LA CONSTRUCCION DE UNA MALA CARRETERA que

están enfocados básicamente en los estudios de suelos como estabilización y compactación y la

importancia de estos en los trabajos previos a la construcción de una carretera y los riesgos que se

presentan al no trabajar responsablemente con estos aspectos.

El CAPITULO III tratamos de reforzar LOS CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA

CARRETERA, criterios que se basan principalmente en estudios de demanda de si es necesario la

construcción de una vía en un contexto determinado, obteniendo como siguiente paso la

proyección del estudio y las siguientes características necesarias para un buen proceso de

construcción, en este capítulo es cuando la carretera o el proyecto de esta toma la forma en sus

tres dimensiones dígase de características, velocidad de diseño, velocidad de marcha y las

señalizaciones respectivas.

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La realización de los tres capítulos antes mencionados son el resultado e investigación básica de

las normas otorgadas por el MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES (MTC) en

conjunto des estudio de la mecánica de suelos que es de suma importancia para las acciones que

se deben tomar en los trabajos preliminares a la construcción de una carretera, sumado de los

criterios básicos que se encuentra en todo texto bibliográficos referentes a las normas de

infraestructura vial.

El presente trabajo va dirigido a la comunidad técnica y profesional de la región, con la finalidad de

evitar que obvien detalles mínimos ero sumamente importantes en los trabajos preliminares a la

construcción de la carretera y evitar así adquirir responsabilidades administrativas que a fin de

cuentas termina perjudicando la vida profesional del responsable de una obra en carreteras.

6

CAPÍTULO I

7

DISEÑO GEOMÉTRICO DE UNA CARRETERA

1.1 SISTEMA Y CLASIFICACIÓN DE CARRETERAS

Para la clasificación en las carreteras se utiliza la norma general del MTC y está dada para la

construcción de todas las carreteras en el país y estas se clasifican en:

1.1.1.-SEGÚN SU COMPETENCIA: Al hablar de competencia estamos apuntando

específicamente a la importancia y trascendencia que obtendrá la construcción de la vía,

así tenemos:

Carreteras Nacionales: Conformados por carreteras que unen las principales ciudades de

la nación y esta la determina Pro vías nacional.

Carreteras Departamentales: Constituyen la red vía circunscrita principalmente a la zona

de un departamento, división.

Carreteras Vecinales: Son las que unen aldeas y pequeñas asentamientos o poblaciones

1.1.2.-SEGÚN SUS CARACTERISTICAS: Cuando hablamos de características nos referimos a la

capacidad que tiene la vía para albergar o aligerar el tránsito de un determinado lugar,

para lo que se tiene en cuenta aspectos como el IMDA y la demanda vehicular, teniendo

en cuenta esto se pueden clasificar en:

Autopistas: Para la denominación de esta se recurre al cálculo del IMDA, (Índice Medio Diario

Anual) que es el cálculo de vehículos por una vía diariamente durante un año, para la definición de

autopista este IMDA debe superar los 4000 vehículos al día y debe contar con dos o más carriles

con control total de los accesos estos ingresos y salidas se realizan únicamente a través de

intercesiones a desnivel comúnmente llamados distribuidores (la vía expresa lima).

Carreteras duales: De IMDA mayor de 4000 vehículos al día de calzadas separadas, cada uno con 2

o más carriles tienen un control parcial de accesos y las entradas y salidas se realizan a través de

intersecciones a desnivel y nivel.

Carreteras de dos carriles: Consta de una sola calzada de 2 carriles uno por cada sentido de

circulación con intersecciones a nivel y acceso directo desde su margen (ejemplo: carretera

Tarapoto Cacatachi, una sola calzada dos sentidos).

1.1.3.-SEGÚN EL TIPO DE TERRENO: La pendiente del terreno y más aún en la región San

Martin está dada por inclinaciones naturales medidas en el sentido longitudinal y transversal del

eje de la vía, por tanto la mayor inclinación de la vía estará dada por la máxima inclinación del

terreno en la que se va a construir la vía.

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Carreteras en terreno plano: Es la combinación de los alineamientos horizontales y verticales que

permite a los vehículos pesados mantener la misma velocidad que la de los vehículos pesados.

Carreteras en terreno ondulado: Es la combinación de alineamientos horizontales y verticales que

obliga a los vehículos pesados reducir sus velocidades significativamente por debajo de la de los

vehículos livianos.

Carreteras en terreno escarpado: Es la combinación de alineamientos horizontal y vertical que

obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en pendiente.

1.1.4.-SEGÚN SU FUNCION: Al hablar de la función de una carretera entendemos que se

dirige al rango que se le da, interviniendo factores como el largo total de la vía, ancho y otras

especificaciones dadas por el MTC, dividiéndose en tres niveles que son:

Carreteras principales: Son aquellas vías transversales que dan acceso a las capitales de

Departamentos y están construidas con la función básica de integrar dichas capitales con las

principales zonas de construcción y consumo del país.

Carreteras secundarias: Son aquellas vías que unen cabeceras provinciales entre si y conectan con

una vía departamental o principal

Carreteras terciarias: Son aquellas vías de accesos que unen cabeceras provinciales con sus

vecinales o que unen vecinales entre sí.

1.1.5.-SEGÚN SU VELOCIDAD DE DISEÑO: La velocidad es el elemento básico para el

diseño geométrico de carreteras y el condicionante de cálculo de la mayoría de diversos

componentes de esta, por ello se debe hacer un estudio para regular y controlar con el fin de que

exista un perfecto equilibrio entre la vía y el usuario de tal manera que siempre se garantice la

seguridad y la comodidad.

La velocidad de diseño es interpretada como la máxima velocidad segura y cómoda que puede ser

mantenida en un tramo determinado de una carretera y esta velocidad de diseño está dada

básicamente por parámetros que implican a la topografía del terreno y al monto o costo total de la

obra, esto quiere decir que si la topografía es plana e inexistente de curvas cercanas unas a otras

se podrá obtener una mayor velocidad de diseño, y en caso de que el terreno necesite de rellenos

provocaría un aumento en el costo total de la carretera y nuestra labor como ingenieros es tratar

de que la obra salga lo más económico posible.

1.2 CARACTERÍSTICAS DEL DISEÑO GEOMÉTRICO

El diseño geométrico se puede interpretar como los requisitos mínimos que debe de tener una

carretera para que los usuarios, en este caso los conductores y pasajeros que se desplacen por la

vía sientan que viajan de manera segura y sin riesgos, para lo cual esta deberá contar con las

siguientes características: Funcional, cómoda, estética, económica y compatible con el medio

ambiente.

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Se habla de una carretera funcional cuando la vía cumple con todas las normas que estable el

MTC “Los volúmenes de transito sean adecuados y ofrezcan una adecuada movilidad atreves de

una suficiente velocidad con la que operan los vehículos1”.

Una carretera será cómoda en la medida en que se disminuya las aceleraciones de los vehículos,

esto se lograra ajustando las curvaturas con respecto a las transiciones a la cual operan los

conductores a lo largo de los tramos rectos, esto quiere decir que no debe existir curvaturas

consecutivamente (no encontrar curva cada 20 metros) lo cual hará que el recorrido no cumpla

con la comodidad que se espera al emprender el viaje de un punto a otro.

Una vía será estética al adaptarla al paisaje en la que se va a construir la carretera, permitiendo

generar paisajes agradables a las perspectivas cambiantes produciendo en el conductor un

recorrido más fácil.

Una vía será económico cuando cumpliendo con los demás objetos, ofrece el mejor costo posible

de la carretera en este aspecto se observa el costo total de la construcción como el del

mantenimiento que tendrá durante la vida útil de la vía.

Finalmente la vía deberá ser compatible con el medio ambiente cuando se adecue en lo posible a

la carretera a la topografía natural del terreno, a los usos del suelo y al valor de la tierra

procurando en lo mayor posible mitigar o minimizar los impactos ambientales que puedan tener la

construcción de la vía. 2

1 MTC “MANUAL Y DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS” ( DG-2001) 2 MTC “MANUAL Y DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS” ( DG-2001)

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CAPÍTULO II

11

EFECTOS DE LA CONSTRUCCIÓN DE UNA MALA CARRTERA

2.1.- PRINCIPALES SIGNOS DE LA MALA CONSTRUCCIÓN DE UNA CARRETERA

Al encontrarnos en la situación o caso de que se ha producido el deterioro de una carretera

prematuramente digamos pues a dos o cinco meses a partir de su creación pues lo primero que se

viene a la mente del ingeniero pues solo es una conclusión posible y esa es que en el proceso de la

construcción de la vía se ha obviado algún paso de suma importancia y se ha convertido en el

factor principal del deterioro de la misma, conociendo todo el proceso de construcción y los pasos

que se deben seguir no hay hipótesis alguna que reemplace esa conclusión por lo tanto seguir las

normas de diseño y construcción de una carretera debe ser minuciosa ya que toda la

responsabilidad por daño posteriores anteriores a la vida útil estipulada recaerán en el ingeniero

responsable de la obra por lo tanto debemos tener en cuenta los siguientes aspectos.

2.2.-ESTABILIZACIÓN DE SUELO

Al tratar este capítulo con la definición de lo que es estabilización de suelos nos basamos en

que hay que conocer los principales factores para que una carretera no esté bien construida o que

su vida útil este muy por debajo del que esta normado.

Al igual que en casi la totalidad de aplicaciones de las mecánica de suelos, los materiales que se

eligen para la fundación de pavimentos, son de dos tipos claramente diferenciados. Los que se

denominan materiales gruesos (arenas, gravas, fragmentos de roca, etc.) constituyen el primer

grupo y el segundo está formado por los suelos finos, cuyo arquetipo son los materiales arcillosos.

La expansión de suelos gruesos, es un fenómeno que para efectos no se considera en el diseño

de carreteras, la estabilidad de los suelos gruesos antes la presencia del agua es grande, si se

prescinde de la posibilidad de arrastres internos de partículas menores por efecto de la circulación

de corrientes de agua interiores, efecto que relativamente es poco común en las carreteras. 3

Por tanto, si el suelo grueso está constituido por partículas mineralógicamente sanas, su

resistencia al esfuerzo cortante es grande, y está basada en mecanismos de fricción interna de sus

partículas, o en la resistencia que oponen esas partículas a deslizarse unas con respecto a otras,

dependiendo por tanto de la fricción interna y de su dureza, esto quiere decir que a mayor

estabilización menos posibilidad de filtración del agua que se filtra en épocas de lluvias, sobre el

área de incidencia de la carretera claro está.

Entonces cualquier aumento en la compacidad del conjunto trae consigo un aumento en su

resistencia intrínseca y al reacomodo, en caso de producirse algún deslizamiento o reacomodo

entre partículas debido a elevados esfuerzos, la deformación ocasionada es de magnitud

relativamente pequeña. Un material de esta naturaleza bien compactado adquiere características

de resistencia y difícil deformabilidad, permanentes en el tiempo y muy poco dependientes del

contenido de agua que el material adquiera con el transcurso del tiempo.

3 Guía Mecánica de Suelos Ing. Martínez Quiroz Enrique

12

El caso de los suelos finos arcillosos, su tendencia a adoptar estructuras internas abiertas, con alto

volumen de vacíos, hace que estos suelos tengan una capacidad de deformación mucho más alta.

Si se ejerce presión sobre suelos finos saturados se puede ocasionar un fenómeno de

consolidación, que induce al agua acumulada entre sus partículas a salir del conjunto,

produciéndose una reducción del volumen que originara deformaciones del conjunto, las que

afectaran la estabilidad del pavimento, esto quiere decir que el suelo debe estar libre de material

o arenas finas como son las arcillas debido a sus propiedades.

En los suelos finos parcialmente saturados, la presión externa produce deformaciones que

disminuyen los vacíos, comunican presión al agua interior que se desplazará hacia el exterior,

ocasionando deformaciones volumétricas grandes. Las estructuras precomprimidas, al cesar la

presión externa y absorber agua, tienden a disipar los estados de tensión superficial actuantes

entre el agua que ocupaba parcialmente los vacíos y las partículas cristalinas del suelo, liberando

energía que permite que la estructura sólida precomprimida se expanda, de manera que los suelos

arcillosos son muy proclives a la compresión bajo cargas y a la expansión, cuando al cesar la acción

de cualquier carga exterior, se produce la liberación se sus esfuerzos y comienza a actuar la

succión interior del agua externa.

La mecánica de suelos indica que contenidos relativamente muy pequeños de arcilla, formando

parte de una matriz de suelo grueso, bastan para dar a esa matriz un comportamiento indeseable,

haciéndola compresible y expansiva. El límite en el contenido de finos depende de la actividad de

la arcilla.

Los análisis exigidos para determinar la actividad de los suelos arcillosos hace prácticamente

imposible el investigar la naturaleza de los finos dentro del proceso industrial deconstrucción de

una carretera, por lo cual el contenido de finos suele controlarse .

La investigación desarrollada dentro de la tecnología de la mecánica de suelos hace ver las grandes

diferencias que produce la inclusión de finos arcillosos en una matriz de gravas utilizadas en base y

sub base de pavimentos asfalticos, según sea la actividad y la naturaleza de las arcillas

incorporadas, pero a la vez muestra también que contenidos de finos por debajo del 10 % del total

no tienen la influencia determinante en la resistencia y en la deformabilidad del conjunto, que

mantendrá un comportamiento que básicamente puede considerarse como el de un suelo grueso.

Contenidos superiores a ese valor le dan al suelo un comportamiento notablemente indeseable,

de manera que contenidos de materiales arcillosos en el orden del 12% ya inducen a un

comportamiento que corresponde al de un suelo fino.

En cualquier caso la estabilidad volumétrica de los suelos finos está amenazada y pueden ocurrir

en ellos deformaciones volumétricas muy importantes: de compresión, a expensas de su gran

volumen de vacíos y de salida del agua interior por efecto de las cargas exteriores, o de expansión,

a causa de la succión interna que produce la expansión de la estructura sólida que absorbe agua

del exterior, produciéndose así lo que conocemos como expansión y compresión del suelo

arcilloso dentro de la superficie de área de la carretera produciéndose las famosas fallas o bolones

en el tramo de la misma.

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2.3.- COMPACTACIÓN DE SUELOS.-

A este procedimiento se le conoce por aplicar energía al suelo suelto con la finalidad de eliminar

espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia su capacidad de soporte y

estabilidad entre otras propiedades, básicamente como primer objetivo tiene la de mejorar las

propiedades de ingeniería del suelo y es el siguiente paso para tratar de evitar que los suelos

arcillosos creen fallas en la vía.

VENTAJAS DE LA COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS

Aumenta la capacidad de soporte del suelo.

Reduce el asentamiento del terreno.

Reduce la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y penetración del agua.

Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo, ya que si existen vacíos el agua penetra y

habrá un esponjamiento producto de mucha lluvia y una contracción en la época de extenso calor.

ANÁLISIS DETALLADO DEL FENOMENO QUE PRODUCE EL DETERIORO DE UNA CARRETERA

La magnitud de estos fenómenos (compresión de la estructura bajo carga externa o expansión de

una estructura precomprimida por liberación de presión externa y absorción de agua) depende de

la naturaleza del suelo arcilloso. Hay arcillas como la bentonita o la montmorillonita, mucho más

activas en estos procesos que otras, como por ejemplo, la caolinita. Este cambio en la naturaleza

influye en el comportamiento de interrelación de las partículas y los grumos, que se traduce en

diferencias muy importantes en la relación de vacíos o vaporosidad de su estructura interna.

Obviamente un cierto grado de compactación inicial es necesario pero siempre ocurrirá que

cuanto mayor sea ese proceso inicial mayor será el potencial de succión comunicado y por ende

también será mayor el potencial de expansión adquirido con absorción de agua; el cual al

desarrollarse producirá un suelo maleable de fácil deformación por la compresión de cualquier

nueva carga, esto quiere decir que el proceso de compactación ira acorde a la estabilización ya

que el suelo no puede estar mucho tiempo expuesto a los factores climáticos externos. Esta

deformación producirá efecto de acordeón, cuyas consecuencias serán altamente perjudiciales a

la carretera.

Estas consideraciones hacen ver la importancia del proceso de compactación de suelos finos. Si no se alcanzan en principio condiciones adecuadas, la carretera será inestable, pero si la compactación es mayor a un determinado límite, la carretera también llegará a ser inestable con el transcurso del tiempo, si es que los materiales están en contacto con el agua libre exterior. En efecto, el material que se desea para construir carreteras está constituido por suelos gruesos, pero resultaría antieconómico e innecesario eliminar por completo a los finos, con el avance actual de las técnicas constructivas, habrá que coexistir con un cierto volumen de éstos, teniendo presente, que cuanto más abajo se ubiquen los suelos finos, el impacto proveniente de las cargas

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del tráfico será menor, de manera que su presencia será menos nociva. Por ello, la tecnología tradicional exige el uso de suelos gruesos casi puros en las capas bases y sub-bases del pavimento, y va aceptando contenidos crecientes de suelos finos en subrasantes y terrecerías. Evidentemente, el empleo prudente de los materiales térreos con límite s adecuados en el contenido de materiales finos arcillosos, permite el empleo de estándares de compactación adecuados, para dar a las capas de la sección estructural de una carretera la consistencia necesaria, de manera que se garantice la permanencia de sus propiedades durante su vida de servicio.

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CAPÍTULO III

16

CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA

CARRETERA

3.1- CARACTERÍSTICAS DEL TRANSITO

Al hablar de las características del tránsito nos referimos principalmente a los requisitos

primarios para la construcción de una carretera por lo cual debemos tener muy en cuenta criterios

tales como el estudio de demanda que determinara si es necesario o no la construcción de una

vía, la velocidad de diseño que se basa en el presupuesto de la carretera dependiendo de la

topografía del terreno, trazado, etc., también se verá el diseño de la sección transversal donde

podremos ver las características de nuestra carretera y de la superficie de rodadura que estará

determinada por la velocidad de diseño, para ello los pasos a seguir son los siguientes.

3.1.1- ÍNDICE MEDIO DIARIO ANUAL (IMDA)

“Representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios para todos los días del año, previsible o existente en una sección dada de la vía”.4 Su conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la vía en la sección considerada y permite realizar los cál culos de factibilidad económica, básicamente de este estudio saldrá la conclusión de que tipo de carretera es cuál es la incidencia de transito que determinaran el ancho de vía, número de carriles y clasificación. Ojo que en este estudio funciona si es que la vía existe como una trocha carrosable de lo contrario se apoyara en estudio básico de incidencia de tránsito en el lugar que se desea construir.

3.1.2.- CLASIFICACIÓN POR TIPO DE VEHÍCULO

Se definen tramos del proyecto en los que se estima una demanda homogénea en cada uno de

ellos, básicamente el tipo y clase de vehículo que transita por la zona para el existen ya cartillas

determinadas por el MTC que facilitan la clasificación.

Se establece una Estación de Estudio o Conteo en un punto central del tramo, en un lugar que se

considere seguro y con suficiente seguridad social.

Se toma nota en una cartilla del número y tipo de vehículos que circulan en una y en la otra

dirección, señalándose la hora aproximada en que pasó el vehículo por la Estación.

3.1.3.- DEMANDA HORARIA

De conformidad con los conteos se establece las variaciones horarios de l a demanda por

sentido de tránsito y también de la suma de ambos sentidos. También se establece la hora de

máxima demanda también conocidas como horas punta. Puede realizarse conteos para las 24

horas corridas. Pero si se conoce la hora de mayor demanda, puede contarse por un período

menor.

4 TRAZO Y CONSTRUCCION DE UNA CARRETERA – CASTELAN SAYAGO EDUARDO

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3.1.4.- CRECIMIENTO DEL TRÁNSITO

Deben establecerse los volúmenes de tránsito presentes en el año de puesta en servicio del proyecto y aquellos correspondientes al año horizonte de diseño. Ello, además de fijar algunas características del proyecto, permite eventualmente elaborar un programa de construcción por etapas. En el caso de carreteras de 3er. orden que rara vez enfrentan problemas de congestión a lo largo de su vida de diseño, tasas de crecimiento de tipo histórico observadas en la región pueden ser suficientes para abordar el problema. En el caso de carreteras de 1er. y 2do. Orden, se requerirá un estudio especial para proyectar la evolución del tránsito en todos sus aspectos. También es necesario tener en cuenta que el crecimiento del tránsito está enfocado principalmente por estadística en el crecimiento de la región y su crecimiento económico dígase de toda la población.

3.2.- VELOCIDAD DE DISEÑO

Anteriormente al hablar de la velocidad de diseño hablamos de que está regida

básicamente por la orografía o topografía del terreno tratando o determinando de tal forma que

esa decisión sea la que haga que el costo de la carretera sea lo más económica posible sin obviar

ningún criterio básico de diseño, esto quiere decir que el trazo de la carretera debe buscar el

máximo terreno plano de no ser así y no cumplir o no encontrarse con este tipo de terreno pues la

velocidad de diseño será menor, dándose así que los vehículos no podrán ir a altas velocidades.

3.2.1.- RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ Y LAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS.

La velocidad directriz condiciona todas las características ligadas a la seguridad de tránsito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibili dad y peralte, variarán apreciablemente con la velocidad directriz. En forma indirecta están influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada, bermas, etc. En las presentes normas las características geométricas, (radio mínimo de las curvas horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) están relacionadas a cada velocidad directriz.

3.2.2.- VELOCIDAD DE MARCHA.

Denominada también velocidad de crucero, es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo estuvo en movimiento, bajo las condiciones prevalecientes del tránsito, la vía y los dispositivos de control. Es una medida de la calidad del servicio que una vía proporciona a los conductores, y varía durante el día principalmente por la variación de los volúmenes de tránsito.

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Para obtener la velocidad de marcha en un viaje normal, se debe descontar del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo en que el vehículo se hubiese detenido por cualquier causa.

3.2.3.- VELOCIDAD DE OPERACIÓN.

En el diseño geométrico de carreteras, se entiende como velocidad de operación de un determinado elemento geométrico, la velocidad segura y cómoda a la que un vehículo aislado circularía por él, sin condicionar la elección de la velocidad por parte del conductor ningún factor relacionado con la intensidad de tránsito, ni la meteorología, es decir, asumiendo un determinado nivel de velocidad en función de las características físicas de la vía y su entorno, apreciables por el conductor. También se interpreta la velocidad de operación como la velocidad a la que se observa que los conductores operan sus vehículos.

3.2.4.- RELACIÓN ENTRE LAS VELOCIDADES DE OPERACIÓN Y DE MARCHA.

Según se encuentre en la fase del estudio de una carretera ex istente o en el diseño de una nueva carretera, se podrán determinar las velocidades de operación en el primer caso, o simplemente estimarlas en el segundo, siempre considerando los distintos elementos geométricos a lo largo del trazado. Para la determinación de las velocidades de operación deberán tomarse datos de velocidades puntuales en la mitad de las curvas horizontales y de las rectas que tengan suficiente longitud. Así, se pueden obtener las sucesivas velocidades de operación o velocidades realmente prácticas como resultado o efecto operacional de la geometría de la vía. Con respecto a la velocidad de marcha y cuando no se disponga de un estudio real de ella en campo bajo las condiciones prevalecientes a analizar, se tomarán como valores teóricos los comprendidos entre el 85% y el 95% de la velocidad de diseño.

3.3.- VISIBILIDAD.-

Es aquella distancia longitudinal continua hacia delante del camino, que es visible para el

conductor del vehículo. Por criterio se considera dos distancias, una de ellas e s la de la visibilidad

suficiente para detener el vehículo y la de visibilidad necesaria para que un vehículo pueda viajar

delante de otro sin producir inseguridad.

3.3.1.- DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA.

Es la distancia mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a la velocidad de

diseño, antes de que alcance a otro vehículo que se encuentre inmóvil en algún punto del mismo

trayecto.

Todos los puntos de una carretera deberán estar provistos de la distancia mínima de visibilidad de parada.

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Si en una sección de carretera o camino resulta prohibi tivo lograr la Distancia Mínima de Visibilidad de Parada correspondiente a la Velocidad de Diseño, se deberá señalizar dicho sector con la velocidad máxima admisible, siendo éste un recurso extremo a utilizar sólo en casos muy calificados y autorizados por el MTC.

3.3.2.- DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO.

Distancia de Visibilidad de Paso, es la mínima que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad 15 Kph. 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. Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan por lo tanto en el costo de construcción, la visibilidad de paso debe asegurarse para el mayor desarrollo posible del proyecto.

3.4.- VALORES ESTÉTICOS Y ECOLÓGICOS.

En el diseño de cualquier camino se tendrá, en concordancia no tan sólo su incorporación al paisaje sino que también el aprovechamiento de las bellezas naturales. Los valores estéticos deberán considerarse conjuntamente con la utilidad, economía, seguridad y todos los demás factores que preocupan al planificador y diseñador. Esta disposición adquiere mayor valor en el caso de carreteras que cruzan zonas de gran belleza natural. En todo caso, el alineamiento, el perfil y la sección transversal deben guardar armonía con las condiciones del medio, evitando así un quiebre de los factores ecológicos. Siempre será de primordial importancia la economía de acuerdo con las necesidades del tránsito; no obstante, un mayor gasto puede justificarse si se trata de preservar los recursos naturales que poseen un valor económico en sí. Para lograr los efectos deseados, deberán tenerse en consideración los aspectos que se enumeran a continuación: (a) El trazado de la carretera deberá ser tal que la nueva construcción proteja el medio ambiente natural y lo lleve por lugares que destaquen la belleza. (b) El trazado y el perfil de la carretera deberá acomodarse a las características del terreno para que cortes y terraplenes se reduzcan al mínimo. La implantación de la alineación horizontal mediante el empleo de curvas de transición, y la suavidad de las pendientes, acordes con los requisitos de diseño, constituyen un buen medio para lograr estos objetivos. (c) Es esencial evitar la destrucción de los árboles valiosos, así como proteger la vegetación en general. (d) Siempre que sea factible se propenderá, dentro de los márgenes económicos, a buscar alineamientos curvos y separadores anchos en calzadas separadas, ya que estos elementos mejoran el aspecto del paisaje y evitan la monotonía del paralelismo.

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(e) Ante la situación de grandes cortes y terraplenes deberá tenerse presente la posibilidad de diseñar viaductos, túneles o muros, siempre que sea factible. (f) Las estructuras deberán ser ubicadas y diseñadas para que junto con prestar su servicio, den el mejor aspecto posible. (g) Los taludes deberán alabearse y tenderse cada vez que sea posible y conveniente como una manera de disimular las líneas de construcción y permitir el arraigo de la vegetación, de acuerdo a la sección transversal encontrada. Eventualmente, estos tendidos pueden demostrarse económicamente convenientes para la obtención de materiales para terraplenes o como depósito de materiales excedentes. (h) En caso de ser necesarias, las excavaciones de los préstamos deberán di star a lo menos 100 metros del borde de la faja de dominio y deberán disimularse o cubrirse mediante plantío. El mismo criterio se aplicará a los depósitos. (i) Los elementos de drenaje se colocarán de manera tal que la erosión, embalses y acumulación de detritos queden ocultos a la vista o se eliminen cuando las condiciones de la naturaleza del lugar lo permita.

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CONCLUSIONES

Después de haber realizado los estudios básicos para la construcción de una carretera sin

adquirir responsabilidades por negligencia e inexperiencia, se ha llegado a las siguientes

conclusiones:

El diseño geométrico d una carretera está en función al estudio previo necesario, como es

la demanda de una región y los beneficios que recibe.

Dar mayor énfasis a los requerimientos mínimos que otorga el MTC para que el estudio previo de demanda no muestre debilidades durante su ejecución.

Los suelos arcillosos son indeseables en las carreteras y en cualquier capa de la sección

estructural de su pavimento. Sin embargo, razones constructivas y económicas obligan a una cierta presencia de suelos finos, la cual debe ser mínima y cuidadosamente tratada.

El deterioro prematuro de una carreta se da por la negligencia de la persona responsable

de la construcción al no tener en cuenta o pasar por alto los principios de estabilización y

compactación.

Los criterios técnicos para la construcción de una carretera están basados principalmente

en el factor económico, cómodo y ambiental de una región.

Para tener como resultado una carretera segura se debe tener en cuenta los principios

básicos de velocidad de diseño y también como aspecto importante la visibilidad en todo el trayecto.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

- Trazo y construcción de una carretera-

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ANEXOS

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