INTRODUCCIONALDISENOGEOMETRICOENCARRETERAS

Introducción al diseño geométrico Y construcción de carreteras

Caminos I 01

Objetivos específicos de la instrucción, después de finalizar esta lección, el alumno será capaz de:

1. Introducción al diseño geométrico de carreteras

 Desarrollar una comprensión sobre ingeniería transportes y entender las ventajas del transporte por carretera frente a otros modos de transporte.

 Desarrollar una comprensión sobre el proceso de desarrollo de una obra vial.

 Conocer el estado de desarrollo

vial en el Perú.

Ingeniería de transportes se encarga de la planeación, diseño y operación de cualquier modo de transportes, con la finalidad de proveer un movimiento seguro, conveniente, económico y ambientalmente amigable de personas y mercancías.

Ingeniería transportes

Modos de transporte

• El transporte por carretera

• El transporte aéreo

• Ferrocarriles

– Superficie – Subterránea – Elevada

• Transporte de agua

• Teleféricos

• Tuberías

Introducción al diseño geométrico de carreteras

baja inversión de capital

Introducción al diseño geométrico de carreteras

El transporte por carreteras es el

más cercano a la gente.

Introducción al diseño geométrico de carreteras

Servicio rápido y económico en

particular para los viajes de corta

distancia y de puerta en puerta.

Definido por el MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES (MTC): encargado de velar por la buena aplicación de los principios tecnológicos y científicos para la planificación, diseño funcional, operación y gestión de instalaciones para cualquier medio de transporte con el fin de prever de forma segura, rápido, cómodo, práctico, económico y ambientalmente compatible con el movimiento de personas y mercancías.

Introducción al diseño geométrico de carreteras

R ^ED V ^IAL

PERUANA

R ^ED V IAL PERUANA

R ^ED V IAL PERUANA

R ^ED V IAL PERUANA

27,110 Km 27,505 Km

113,857 Km

LONGITUD KM

RED VIAL NACIONAL

RED VIAL

DEPARTAMENTAL RED VIAL

LOCAL TIPO

Longitud por tipo de red

El diseño

geométrico de

carreteras

Debe ser segura para todos los usuarios

El diseño geométrico de carreteras

Cómodo, Bajas y cortas pendientes

El diseño geométrico de carreteras

Menor costo económico.

El diseño geométrico de carreteras

Debe ser lo más directa posible

El diseño geométrico de carreteras

Minimizar daños en el medio ambiente

El diseño geométrico de carreteras

El diseño geométrico de carreteras, se ocupa de las dimensiones y la disposición de las características visibles

de la carretera.

El diseño geométrico de carreteras

Components of Highway Design

Plan View

Profile View

Horizontal Alignment

Vertical Alignment

Alineamiento Horizontal

Tangents

Curves

El diseño geométrico de carreteras

El diseño geométrico de carreteras

El diseño geométrico de carreteras

Introducción al diseño geométrico de carreteras

1. Trazo de la línea gradiente.

2. Diseño del alineamiento horizontal, cuadro de elementos de curva. Curvas horizontales y espirales.

1° presentación de planos diseño horizontal --- 4. Diseño del alineamiento vertical.

2° presentación de planos diseño vertical 5. Chequeo de visibilidad horizontal y vertical.

6. Calculo de la planilla de nivelación, diagrama de peraltes de mínimo 5 curvas

7. Diseño de las secciones transversales, determinación de volúmenes movimiento de tierras.

3° presentación proyecto final

ETAPAS REF HERRAM.

No rma de diseño geométri co DG 20 18 Pr ogr amas de co mputo es pe cializad o

DESARROLLO DE TRABAJO ESCALONADO

USO DE HERRAMIENTAS INFORMATICAS

En la actualidad, el diseño de carreteras esta estrechamente ligado al uso de

software especializado. Los software son herramientas muy importantes, ya que

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 los cálculos, ya que

estos serán efectuados automáticamente por el software.

El software AIDCNS-PLUS, trabaja en el ambiente CAD y se aplica a trabajos de Topografía, Diseño de Carreteras u obras similares, es reconocido en países de América Latina.

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

AIDCNS-PLUS

AutoCAD Civil 3D ayuda a los ingenieros civiles a optimizar el rendimiento del proyecto con análisis geoespacial para determinar el mejor emplazamiento, análisis de aguas pluviales para realizar diseños más sostenibles, cálculo dinámico de cantidades y movimientos de tierras zonas de extracción y en el alineamiento de carreteras, a fin de aprovechar mejor los materiales, y visualizaciones 3D para conocer bien el impacto sobre el medio ambiente.

Es un programa mas complejo que el AIDC pero contiene muchas mas opciones de diseño y además es de fácil acceso.

AutoCAD Civil 3D

Introducción a la construcción de

carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Ciclo de vida de la carretera

1. CONSTRUCCION

2. REHABILITACION

3. MANTENIMIENTO

PSI

Tiempo

Intervenciones en la red vial

MSc ING. AUGUSTO GARCIA 39

OBRAS PRELIMINARES 4,614,289.27 MOVIMIENTO DE TIERRAS 35,315,075.80 CAPA GRANULARES 11,808,565.19 PAVIMENTOS FLEXIBLES 27,204,724.73

DRENAJE 14,082,157.51

OBRAS COMPLEMENTARIAS 4,636,044.71

TRANSPORTE 28,879,105.93

SEÑALIZACION 2,341,243.74

PROTECCION AMBIENTAL 10,243,533.06

PUENTES 20,879,155.78

COSTO DIRECTO 160,003,895.72

GASTOS GENERALES 29,835,753.08

UTILIDAD 16,000,389.57

SUBTOTAL 205,840,038.37

I.G.V (18%) 37,051,206.91

PRESUPUESTO TOTAL 242,891,245.28

PRESUPUESTO DE OBRA

0.00 5,000,000.00 10,000,000.00 15,000,000.00 20,000,000.00 25,000,000.00 30,000,000.00 35,000,000.00 40,000,000.00

OB RA S PR EL IMI NA RE S MO VI MI EN TO DE TIE RR AS CA PA GR AN UL AR ES PA VI ME NTO S FL EX IB LE S DRE NA JE OB RA S CO MP LE ME NTARI AS TR AN SP OR TE TR AN SP OR TE DE MA TE RI AL GR AN UL AR TR AN SP OR TE DE MA TE RI AL EX CE DEN TE TR AN SP OR TE DE RO CA TR AN SP OR TE DE ME ZC LA A SF AL TIC A SE ÑA LIZA CI ON PR OTE CC ION A MBI EN TA L PU EN TE S

PRESUPUESTO

4,614,289.27

46,294,553.32

56,912,918.33 14,082,157.51

2,341,243.74

10,243,533.06

20,879,155.78 4,636,044.71

DISTRIBUCION DEL PRESUPUESTO

OBRAS PRELIMINARES EXPLANACIONES

PAVIMENTOS OBRAS DE ARTE

SEÑALIZACION PROTECCION AMBIENTAL

PUENTES OBRAS COMPLEMENTARIAS

EXPLANACIONES

OBRAS DE ARTE

PAVIMENTOS

MSc ING. AUGUSTO GARCIA 40

MANO DE OBRA 26,909,032.23 MATERIALES 64,284,291.79

EQUIPOS 57,075,326.08

SUBCONTRATOS 11,735,245.62 COSTO DIRECTO 160,003,895.72

PRESUPUESTO DE OBRA

26,909,032.23

64,284,291.79 57,075,326.08

11,735,245.62

DISTRIBUCION DEL PRESUPUESTO POR COMPONENTES

MANO DE OBRA MATERIALES EQUIPOS SUBCONTRATOS

MATERIALES EQUIPOS

MANO DE OBRA

MSc ING. AUGUSTO GARCIA 41

114,701.77

15,630,909.83 19,265,148.9

9

304,315.21

PRESUPUESTO EXPLANACIONES

DESBROCE Y LIMPIEZA CORTE MS, RS y RF

RELLENOS MEJORAMIENTO

DESBROCE Y LIMPIEZA 114,701.77 CORTE MS, RS y RF 15,630,909.83

RELLENOS 19,265,148.99

MEJORAMIENTO 304,315.21 COSTO DIRECTO 35,315,075.80 PRESUPUESTO DE EXPLANACIONES

CORTE MS, RS y RF RELLENOS

No incluye transporte de material a DME

MSc ING. AUGUSTO GARCIA 42

11,808,565.19

27,204,724.

73 17,899,628.41

BASES GRANULARES CARPETA ASFALTICA TRANSPORTE

BASES GRANULARES

CARPETA ASFALTICA

TRANSPORTE

BASES GRANULARES 11,808,565.19 CARPETA ASFALTICA 27,204,724.73 TRANSPORTE 17,899,628.41 COSTO DIRECTO 56,912,918.33

PRESUPUESTO DE PAVIMENTOS

1. Construcción

2. mejoramiento

• Corte RIESGOSO.

• BLOQUEO de la carretera en la etapa de construcción.

PROYECTO

EJE SEGÚN PROYECTO

TERRENO NATURAL

Ej e

EJE SEGÚN PROYECTO

TRABAJO DE ALTO RIESGO

Evaluación técnica de alternativas

EJE SEGÚN PROYECTO

EJE SEGÚN PROYECTO

Ej e

EJE EN ESTUDIO

• ADECUACIÓN del Eje para aprovechar al máximo la plataforma existente.

• Construcción de MURO DE CONTENCIÓN para completar ancho de la planta.

• Trabajos de MENOR RIESGO.

• NO se interrumpe el acceso.

EJE EN ESTUDIO

Evaluación técnica de alternativas

TOTAL SEGÚN CONTRATO TENDENCIA DEL DEDUCTIVO Metros Porcentaje Metros Porcentaje

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

PLATAFORMA SEGÚN PROYECTO

EJ E MURO DE

CONCRETO

PLATAFORMA EXISTENTE

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

Ej e

TRABAJO DE ALTO RIESGO

Evaluación técnica de alternativas

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%

PLATAFORMA SEGÚN PROYECTO

EJ E MURO DE

CONCRETO

TRABAJO DE ALTO RIESGO

NUEVO EJE

PLATAFOR MA EN ESTUDIO

Ej e

Evaluación técnica de alternativas

3. Rehabilitación.

4. mantenimiento

Proceso constructivo en carreteras

1. Movilización y desmovilización 2. Topografía y georreferenciación 3. Desbroce y limpieza

4. Excavación para explanaciones 5. Terraplenes

6. Obras de arte

7. Mejoramiento de subrasante 8. Capa Subbase

9. Capa Base

10. Carpeta Asfáltica

11. Señalización …..

1. Movilización y desmovilización

3. Topografía y georeferenciación

2. Campamento provisional

4. Desbroce y limpieza

5. Corte en MS, RS y RF

6. Terraplén, rocaplen

7. Obras de arte

7. Mejoramiento 8. Subbase.

9 base

10. Carpeta asfáltica

11. Señalización

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Introducción a la construcción de carreteras

Delimitados por Zona geológica

Enero 2018 a Diciembre 2019

de Enero a Marzo

Y condición Topográfica 03 frentes en

paralelo

Proyecto

Del Cliente

Áreas para la obra

Liberación Parcial De Terrenos

Número de Frentes

3 meses

Periodo de Lluvias

Entre los 2500 y 4800 msnm

Altura y Clima

Entre -20 y 15 °C

Periodo de Ejecución

Introducción a la construcción de carreteras

LOCALIDAD 01

KM 0+ 00 0 KM 34 + 00 0

Km . 23 IN IC IO PA R QU E HUA SC AR ÁN

Km . 2 3 3 ,8 Km . 2 2 Km . 3 0 ,7

Km . 3 ,1 Km . 5 ,5 Km . 9 ,5 Shi ll a Km . 1 6 ,2 Km . 1 8 ,9 Km . 19 Km . 2 0 ,7 K m . 1 9 ,8

Km. 243,2

Km . 17

Km. 17,5

Km . 7 ,5

C a rp a Km . 16

N u ev o Pr o g re so Km . 1 9 ,5

C h a ca p a m p a Km . 2 2 ,5 K m . 24 Km . 2 4 ,5 Km . 25

Botaderos del Proyecto

A utilizar

= 9

= 4

Cantera para Rellenos Centro Poblado

Principal

Botadero (DME)

Planta Chancadora

Campamento Planta

Asfalto Cantera de

Agregados Taller

Mecánico

Pontón 14 Muro Anclado Enrocado 3

1

34 Km.

Km . 34

Introducción a la construcción de carreteras

P ro gres iv as 0 + 0 0 0 9 + 0 0 0 1 5 + 0 0 0 2 3 + 0 0 0 3 4 + 0 0 0

2014

D 24 24 D

2014

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

2013

D 12 12 D

2013

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 M ES M ES 0 + 0 0 0 9 + 0 0 0 1 5 + 0 0 0 23+ 000 3 4 + 0 0 0 M ES M ES AÑO

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

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

Obras

de Arte Planta

Chancadora Movimiento

de Tierras Planta

Asfalto Pontón

Terraplenes Pavimento

Asfáltico Cantera Lluvias

Señalización y

Seguridad Vial Muro

Anclado

SubBase y Base DME

Introducción a la construcción de carreteras

DESCRIPCION MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES MES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 VOLQUETE DE 15 M3 h-m 199,220.84 640.00 640.00 1,389.96 12,706.68 12,713.91 13,169.81 13,169.81 13,171.52 13,164.29 15,254.38 15,254.38 15,254.38 14,801.70 14,799.99 14,799.99 14,799.99 13,450.03 40.00 2 TRACTOR SOBRE ORUGA DE 190-240 HP h-m 14,980.96 0.00 813.24 813.24 813.24 818.60 1,136.81 1,465.64 1,489.16 1,517.38 1,517.38 934.69 934.69 609.32 368.73 348.21 348.21 1,027.24 25.18

3 CHANCAD. PRIM-SEC INC.5 FAJAS h-m 12,736.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 964.22 1,012.81 1,609.17 1,609.17 1,609.17 1,609.17 1,621.25 918.78 883.79 883.79 13.65 1.57

4 CARGADOR S/LLANTA 200-250 HP,4-4.1 Y3 h-m 12,664.14 20.00 20.00 248.99 678.25 678.25 890.30 1,095.05 1,095.05 1,095.05 1,095.05 1,095.05 1,095.05 883.00 735.26 735.26 735.26 449.27 20.00 5 MOTONIVELADORA DE 125 HP h-m 15,244.57 80.00 318.82 604.60 783.89 783.89 1,113.25 1,516.37 1,516.37 1,516.37 1,322.05 1,322.05 1,154.10 700.61 711.57 711.57 711.57 297.48 80.00

6 GRUPO ELECTROGENO DE 150 KW. h-m 12,631.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 943.30 943.30 1,598.32 1,598.32 1,598.32 1,598.32 1,598.32 917.63 917.63 917.63 0.00 0.00

7 CARGADOR S/LLANTA 125-155 HP, 3.0 Y3 h-m 7,390.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 943.30 943.30 943.30 943.30 943.30 943.30 943.30 262.61 262.61 262.61 0.00 0.00

8 CARGADOR S/LLANTA 100-115 HP,2-2.25 YD3 h-m 9,609.49 0.00 0.00 0.00 0.00 12.80 665.87 671.01 715.68 1,267.64 1,267.64 1,267.64 1,267.64 638.56 628.70 596.15 596.15 12.56 1.45

9 CHANCADORA TERCIARIA h-m 3,168.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 396.07 396.07 396.07 396.07 396.07 396.07 396.07 396.07 0.00 0.00

10 PLANTA DE ASFALTO EN CALIENTE 65-115 T/HR. h-m 2,073.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 259.17 259.17 259.17 259.17 259.17 259.17 259.17 259.17 0.00 0.00

11 GRUPO ELECTROGENO DE 50 KW. h-m 7,507.56 0.00 0.00 0.00 0.00 14.48 963.38 967.10 1,002.34 1,047.47 1,047.47 1,047.47 1,047.58 106.74 99.59 75.88 75.88 10.12 2.07

12 RODILLO VAL 70-100 HP,7-9 TON h-m 10,096.55 40.00 50.66 336.44 515.74 515.74 855.77 1,258.89 1,258.89 1,258.89 1,064.56 1,064.56 896.62 443.12 152.23 152.23 152.23 40.00 40.00

13 TRACTOR SOBRE ORUGA DE 140-160 HP h-m 3,974.19 0.00 0.00 97.16 480.84 480.84 480.84 480.84 480.84 480.84 383.68 383.68 224.65 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

14 RETROEXCAVADORA S/ORUGAS 80-110 HP, 0.50 - 1.3YD3 h-m 3,048.57 0.00 0.00 435.51 435.51 435.51 435.51 435.51 435.51 435.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

15 ZARANDA VIBRATORIA 4"X6" 11 KW h-m 12,851.39 0.00 0.00 0.00 0.00 14.48 923.76 933.07 1,014.84 1,482.67 1,482.67 1,482.67 1,482.67 1,051.61 1,033.76 964.52 964.52 20.14 0.00

CRONOGRAMA DE UTILIZACION DE EQUIPOS

ITEM UND METRADO

II. SUMILLA DEL CURSO

En esta asignatura se estudian las formas de

planteamiento y administración de una obra de

construcción de carretera, así como los factores que

influyen en la selección de máquina pesada para

movimiento de tierras y pavimentos.

II. SUMILLA DEL CURSO

Se estudian los fundamentos de ingeniería como las propiedades de la tierra por donde pasa el

camino; a fin de determinar los procedimientos y métodos más adecuados para los trabajos de

movimientos de tierra en terrenos de roca fija, roca suelta y cualquier otro tipo de terreno.

II. SUMILLA DEL CURSO

Los métodos para la construcción de la estructura del pavimento.

La maquinaria para la explotación de las canteras, para

la obtención de materiales de construcción y las

máquinas para la producción de agregados para

obras de concreto y asfalto para la carretera.

1. Introducción al Planeamiento y administración de obras en carreteras.

2. Introducción a procesos constructivos en carreteras.

3. Especificaciones generales de la construcción de carreteras.

 Movilización y desmovilización de equipos.

 Campamento

 Topografía en obras viales, replanteo, poligonal de apoyo y BM´s y referencia para control de corte y relleno. Puntos de control geodésico.

4. Programación de obras lineales, elaboración del diagrama tiempo espacio y Retigráficos.

5. Exploración y Explotación de canteras.

6. Plantas de asfalto.

Sílabo de caminos II

Sílabo de caminos II

7. Maquinaria para la construcción de carreteras

 Rendimiento en maquinarias.

 Tractores y palas mecánicas.

 Costos en maquinarias.

8. Transporte con volquetes

9. Técnicas de control de transporte en obra.

10.Compactación de suelos, controles de compactación.

11.Voladura de rocas y voladuras a gran escala:

12.Equipos para extendido y perfilado de material.

13.Drenaje de los caminos

Para materiales en grandes volúmenes, la medida volumétrica varía con la ubicación del material en el proceso constructivo. Sin cambiar ninguna otra propiedad, un mismo peso de material ocupará diferentes volúmenes cuando sea manipulado durante el proyecto. El volumen de suelo se mide en tres estados: en banco, suelto y compactado.

Cambios de volumen causados por las operaciones de movimiento de tierras

Variación de volúmenes

CONTROL DE CALIDAD Y DISEÑOS EN OBRA

Ensayos de laboratorio.

 Análisis granulométrico por tamizado.

 Contenido de humedad.

 Peso volumétrico.

 Abrasión.

 Equivalente de arena.

 Densidad de Campo.

 Deflexiones con viga Benkelman.

 CBR in situ.

 Limites liquido

 Limite plástico.

 Limite de contracción.

 Proctor modificado.

 Rotura de probetas.

BIBLIOGRAFIA

 MANUAL DE DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS DG 2013 - 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.