Diseño geométrico horizontal de una via

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Realizar el trazado del alineamiento horizontal sobre la franja topográfica asignada, aplicando las normas, parámetros y las expresiones de diseño, procurando generar el menor movimiento de tierras.

OBJETIVOS SECUNDARIOS

• Cumplir con las normas impuestas y aplicar las expresiones dadas en clase para que cada elemento de las tangentes y las curvas del eje principal no superen los parámetros de diseño.
• Describir el procedimiento del trazado de línea de ceros, línea de tendencia, tangentes y curvas del eje principal.

INTRODUCCION

En el presente informe se describirá como se realizaron los trazos para el diseño geométrico en una franja topográfica ya establecida, tomando en cuenta las normas recomendadas.

La velocidad de diseño fue asignada de 40Km/h como primer parámetro, además se utilizó las formulas vistas durante el transcurso de las clases de la materia Geometría de Vías del presente semestre.

Después del trazo del eje de la vía con sus tangentes y curvas obtuvimos 20 curvas y una longitud total de tramo aproximadamente de K3+933.70 la cual está ubicada sobre una topografía montañosa.

GENERALIDADES

La franja topográfica sobre la cual trazamos el eje de la vía fue asignada por el ingeniero Pablo Carvallo profesor de la Universidad del Azuay que imparte la materia Geometría de Vías en el sexto semestre de la escuela de Ingeniería Civil quien subió el archivo formato dwg en el sistema de la página de la universidad para realizar los trazados del diseño geométrico horizontal de una vía.

Se nos asignó el siguiente rango de gradientes para trazar la línea de ceros:

• Gradiente mínima: 0.5%
• Gradiente máxima: 12%

También se nos asignó varios criterios de diseño como:

• Velocidad de diseño (Vd): 40Km/h
• Peralte máximo: 8%
• Pendiente de bombeo: 2%
• Pendiente de longitud de transición: 0.7
• Número de carriles: 2
• Ancho de calzada: 7.2m
• Relación entre radios consecutivos: Entre 0.5 y 2
• Longitud de camión de 3 ejes: 12.2m

PARAMETROS DE DISEÑO

• GRADIENTE

Es la relación entre la distancia a recorrer y la diferencia de cotas entre punto inicial y punto final de tramo

• LINEA DE CEROS

Es una línea que une los puntos obligados del proyecto conservando una pendiente especificada, constante y uniforme. Esta línea va a ras del terreno y, de coincidir con el eje de la vía, presentaría mínimo movimiento de tierras.

• VELOCIDAD DE DISEÑO

Es la velocidad guía que permite definir las características geométricas mínimas de todos los elementos del trazado en condiciones de comodidad y seguridad.

• PERALTE MAXIMO

Es máxima la inclinación transversal en relación con la horizontal, que se da a la calzada hacia el interior de la curva.

• RADIO MINIMO

Es  el valor más bajo que nos da seguridad en el tránsito de una vía con una velocidad de diseño dada, en función del peralte máximo y del coeficiente de fricción lateral que corresponde.

• ANCHO DE CALZADA

Es la zona de la vía destinada a la circulación de vehículos. Puede ser central, intermedia o lateral (de servicio), de acuerdo con el tipo de vía.

• VEHICULO DE DISEÑO

El vehículo para el caso más desfavorable, se tomó un camión de 3 ejes con 27 toneladas de peso, 12,20 metros de largo, 2.60 metros de ancho y 4.10 metros de largo

• LONGITUD DE TRANSICIÓN DE PERALTE

Es la longitud que nos permite efectuar el cambio de una sección transversal con bombeo a una sección peraltada sin peligro de deslizamiento.

• PENDIENTE DE BOMBEO

Es la pendiente transversal que nos permite el escurrimiento de las aguas lluvias en la calzada. Está pendiente puede variar dependiendo del tipo de pavimentos, en Ecuador por lo general se usa del 2%.

• SOBREANCHO

Es un ensanchamiento en el borde interno de la calzada en las curvas para generar mayor seguridad a los conductores para superar dicha curva.

Se usaron las siguientes expresiones:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

NOMENCLATURA

• Vd: Velocidad de diseño
• emax(%): Peralte máximo
• Rmin: Radio mínimo de la curva
• LT. Longitud de la tangente
• LC: Longitud de la cuerda
• α: Angulo de deflexión de las tangentes
• ex: External
• m: Ordenada media
• CL: Cuerda larga
• i(%): Pendiente longitudinal para desarrollo de peralto
• P(%): Bombeo natural
• W: Ancho de calzada
• x: Longitud de aplanamiento
• LTR: Longitud de transición del peralte
• n: Número de carriles
• L: Longitud entre el parachoques frontal y el eje posterior del vehículo de diseño
• Sa: Sobre ancho

DESCRIPCION

TRAZADO DE LÍNEA DE CEROS

Para comenzar con el trazado imprimimos el documento formato dwg el cual contenía la franja topográfica en 3 láminas tamaño A0 a una escala 1:1000.

La escala nos da que 10m reales=1cm en el plano.

La línea de ceros se comenzó a trazar desde el punto de coordenadas inicial que previamente se nos asignó, y comenzamos con una abertura de compas de 2cm(20m) cortando las curvas de nivel cada metro, la gradiente para esta abertura es de 5%(positiva) por lo tanto estamos dentro del rango y continuamos hasta después de 62cm(620m), luego con la misma abertura de compas con una gradiente de 5%(negativa) 26cm(260m), y se siguió con la misma abertura de compas con una gradiente de 5%(positiva) por 400m de distancia horizontal, después de esto se cambió la abertura de compas a 40cm(40m) para acomodarse a la topografía del terreno con una gradiente de 2.5%(negativa) hasta después de 360m y se continuo así hasta aproximarse al punto de coordenadas final que se nos asignó.

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