ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL AREA DE TRANSPORTES Trazo de Carretera MANUAL DE CARRETERAS DISEÑO GEOMÉTRICO DG-2018 DOCENTE : Ing. TOMAS SEIJA ROJAS TARAPOTO – PERU

C A M I N O S - I SEMANA 01 CAPITULO 01 GENERALIDADES 1- Importancia de los caminos : Evolución de los sistemas de transporte 2- Importancia de las vías de comunicación 3.- El Sistema vial peruano actual : Clasificación fuente de financiamiento - Aspecto Geográfico del Perú

C A M I N O S - I Concepto de Camino Se conoce como camino a las vías o rutas que se construyen para facilitar la comunicación entre pueblos facilitando el desplazamiento del hombres, de los animales y vehículos. Partiendo de este significado, el término puede hacer referencia a algo físico y real (como lo es una carretera) donde puedan transitar los vehículos a velocidades determinadas, en las mejores condiciones de seguridad y economía” El transporte ha sido siempre uno de los principales factores del avance de una civilización. En esta época de globalización y modernización, la construcción de un sistema de transporte eficaz y convenientemente conservado es uno de los factores mas significativos del desarrollo de un país.

La vida moderna y la globalización exige el rápido transporte de personas y mercancías de un punto a otro en condiciones de seguridad y economía. Este transporte se puede lograr mediante vías de comunicación coherentemente vinculadas entre si (caminos, ferrocarriles, puertos, aeropuertos, gaseoductos etc.) Las vías de comunicación es de vital importancia para el desarrollo económico del país. Mediante ellos es posible trasladar todo tipo de mercancías, pertenencias, materias primas y productos elaborados, así como el traslado de personas

Es un axioma bien conocido que el desarrollo de un país esta en función de la rapidez que le permite su Red de Caminos. NO AFIRMADO

CARPETA ASFALTICA NIVEL AFIRMADO

CONCEPTO ECONOMICO EN EL PROYECTO DE UN CAMINO Un camino debe ser proyectado bajo un punto de vista estrictamente económico, aplicando el concepto del costo mínimo tanto para su construcción, explotación y mantenimiento, sin tener que sacrificar las especificaciones técnicas de construcción.

ETAPAS DE UNA CARRETERA Para poder estudiar una carretera, es necesario separarla en etapas como lo son: planeación, proyecto y construcción. 1.- Planeación En la planeación, se buscan los factores geográfico - físicos, económico - sociales y políticos que caracterizan a la región. El estudio socio - económico busca valorar las características de la población, el aprovechamiento de los recursos naturales, rendimiento de actividades y niveles de consumo. En lo que se refiere a la población se busca su crecimiento y distribución.

2.- Proyecto A partir de los datos de la planeación, se hace el proyecto en base a estudios topográficos, estudio de mecánica de suelos, geotécnicos, hidrológicos, impacto ambiental, arqueológicos, estudio de estructuras y obras de arte Se lleva a cabo el reconocimiento y se fijan puntos obligados para hacer el trazo preliminar. Es una poligonal abierta donde se clavan estacas a cada 20 metros. Este sirve de base para el trazo definitivo y para un presupuesto preliminar. La ruta escogida debe satisfacer los siguientes requisitos:

1.- Que sirva a mayor numero de poblaciones. 2.- Que fomente el desarrollo de una mayor zona de influencia. 3.- Que permita posteriores mejoramientos en función de las necesidades de trafico. 4.- Que sea la mas corta y pendientes moderadas. 5.- La mas económica. 6.- Que ofrezca condiciones favorables para su construcción, explotación y mantenimiento

III.- CONSTRUCCIÓN: Deserción Técnico Ejecución de Obra Control de Mecánica de suelos

LAS REDES VIALES EN EL PERÚ Las redes viales están constituidas por el conjunto de vías terrestres, marítimas y aéreas a través de las cuales podemos lograr establecer relaciones comerciales entre productores y consumidores, entre vendedores y compradores y entre los diferentes pueblos. La categorización de las carreteras corre a cargo del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú (MTC).

RED VIAL NACIONAL La red vial en el Perú está compuesta por más de 78.000 km de carreteras, organizada en tres grandes grupos: a) las carreteras longitudinales, b) las carreteras de penetración las carreteras de enlace. La mayoría de las rutas están a cargo de PROVIAS, organismo descentralizado del M.T.C que se encarga de mantener y ampliar las vías. Por la calidad y el tipo de vehículos que las recorre podemos clasificar las vías peruanas en 3 categorías: autopistas, carreteras asfaltadas y caminos afirmados:

1. CARRETERAS LONGITUDINALES 1. CARRETERAS LONGITUDINALES. Son aquellas que unen a las ciudades del sur y del norte, como la Panamericana, la longitudinal de la sierra y la marginal de la selva. a. La Carretera Panamericana: Une a todas las ciudades de la Costa y la parte andina de Arequipa. Se llama Panamericana, porque recorre toda América, desde Alaska hasta la Tierra de Fuego (Chile). La Panamericana en suelo peruano, se le divide en: Panamericana Norte desde Lima, Huacho y Barranca (Lima), Chimbote (Ancash), Trujillo (La Libertad), Chiclayo (Lambayeque), Piura y Tumbes. La Panamericana Sur, desde Lima, San Vicente de Cañete (Lima), Chincha Alta, Ica y Nazca, Camaná, Arequipa, Moquegua y Tacna. La Panamericana tiene una longitud de 3,049 Kms. y es asfaltada en su totalidad.

b.     La Longitudinal de la Sierra: Une las ciudades de Puno, Cusco, Abancay, Ayacucho, Huancayo y La Oroya. c.   La Marginal de la Selva: Por el Sur Une las ciudades de Tarapoto, Bellavista, Juanjuí, Tocachi y Tingo María. Por el Norte Tarapoto Moyobamba Rioja puente 24 de julio( corral Quemado limite entre Amazonas y Cajamarca)

2. CARRETERAS DE PENETRACIÓN. Atraviesan la cordillera de los Andes hasta alguna ciudad de la Selva, va uniendo las tres regiones naturales del Perú. Las principales son: Lima - La Oroya – Huanuco – Tingo María – Pucallpa; presenta dos variantes; una La Oroya Tarma – La Merced – Oxapampa y la otra va de La Merced – Satipo – Pangóa. Olmos – río Marañon Bagua – Moyobamba y Tarapoto. Concepción – Satipo.

La ruta de los libertadores parte del puerto General de San Martín (Paracas) – Pisco – Castrovirreyna – Ayacucho – Luisiana en el río Apurímac (Selva Alta). Nazca Puquio Challhuanca Abancay Cusco Uros Marcapata Quince Mil – Puerto Maldonado (Madre de Dios). Cusco Urubamba – Quillabamba. Cusco – Paucartambo Cosñipata – Shintuya. Puno Juliaca Macusani – Lanlacuni Bajo. Puno Sandia – San Juan del Oro – San Jacinto.

3.   CARRETERAS DE ENLACE. Unen ciudades costeñas y andinas, las principales son:        Sullana Morropón – Huancabamba.        Chiclayo Chota – Cajamarca.        Casma – Huaráz.        Moquegua – Puno.        Tacna – Ilave (Puno).

Clasificación Según la jerarquización oficial del Perú, el sistema nacional de carreteras (SINAC) está compuesto por las siguientes vías. Red vial internacional  PAN  Carretera Panamericana  INO  Carretera Interoceánica  CMS  Carretera Marginal de la Selva

Red vial nacional: Son las carreteras de interés nacional formados por tres ejes longitudinales principales,​ denominadas con números impares: PE-1: Longitudinal de la Costa , la parte peruana de la Carretera Panamericana , dividida en:  PE-1N : Carretera Panamericana Norte PE-1S : Carretera Panamericana Sur

Longitudinal de la Sierra se dividida en:  PE-3N : Longitudinal de la Sierra Norte PE-3S:  Longitudinal de la sierra Sur PE-5: Longitudinal de la Selva, de la Carretera Marginal de la Selva , dividida en:  PE-5N : Longitudinal de la Selva Norte PE-5S:  Longitudinal de Selva Sur

* Por su Jurisdicción: Sistema Nacional, Sistema Departamental, Sistema Vecinal a) Sistema Nacional: . Ruta 1.- Carret. Long. De la Costa (Panamericana) . Ruta 3.- Carret. Long. De la Sierra (C. Inca.) . Ruta 5.- Carret. Long. De la Selva (Fernando Belaunde Terry), San Luis de Shuaro (Junin) – Punto cero. - Transversales: Nacen en puerto marítimo, atraviesa las fronteras de penetración y se proyectan a puertos fluviales.

DEFINICIONES ELEMENTALES ESTACA.- Son puntos situados sobre una alineación dada, y separados unos de otros por una distancia determinada (20 mt en tramos en tangente, 10 mt en tramos de curva o donde algún accidente topográfico lo justifique. La costumbre en carreteras es representar las estacas por números pares, así por ejemplo las estacas 02+00, 04+00, 10+4.45, indican distancias a partir del inicio del trazo de 20, 40, 104.45 metros respectivamente. Alineamiento ò eje de la vía N 10+4.45 04+00 Estaca 02+00 Inicio – Km. 0+000 (X,Y)

Eje de la vía Calzada Berma (Paseo).- Parte de la vía que se construye a ambos lados de la calzada, cuyo objetivo es servir de contención lateral de la misma y como zona de estacionamiento a los vehículos que eventualmente sufren algún desperfecto. Berma Berma Calzada BERMA

Clasificación de terrenos por su condición topográfica: Planos (Llanos) menor del 3% de pendiente Ondulado de 3 al 6% de pendiente Accidentados de 6 al 8% de pendiente

Calzada.- Es la zona del camino dedicada al transito de vehículos y comprende un numero entero de vías de circulación. Vía de Circulación.- Cada una de las fajas elementales en que se considera dividida la calzada. Calzada, Pavimento Vía de circulación -----------------------------------------

Bombeo.- Diferencia de nivel entre el eje de la calzada y sus bordes , se presenta en tramos rectos ò tangente y se da en %. Su función es drenar el agua que cae sobre la calzada Tramo en tangente ò recta Calzada ------------------------- Bombeo (%)

CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS DISEÑO GEOMÉTRICO DG-2018 Clasificación por demanda Autopistas de Primera Clase Son carreteras con Índice Medio Diario Anual (IMDA) mayor a 6 000 veh/día, de calzadas divididas por medio de un separador central mínimo de 6.00 m; cada una de las calzadas debe contar con dos o más carriles de 3.60 m de ancho como mínimo, con control total de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos, sin cruces o pasos a nivel y con puentes peatonales en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

Clasificación por demanda Autopistas de Segunda Clase Son carreteras con un IMDA entre 6000 y 4 001 veh/día, de calzadas divididas por medio de un separador central que puede variar de 6.00 m hasta 1.00 m, en cuyo caso se instalará un sistema de contención vehicular; cada una de las calzadas debe contar con dos o más carriles de 3.60 m de ancho como mínimo, con control parcial de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos; pueden tener cruces o pasos vehiculares a nivel y puentes peatonales en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

Clasificación por demanda Carreteras de Primera Clase Son carreteras con un IMDA entre 4 000 y 2 001 veh/día, con una calzada de dos carriles de 3.60 m de ancho como mínimo. Puede tener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de operación, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

Clasificación por demanda Carreteras de Segunda Clase Son carreteras con IMDA entre 2000 y 400 veh/día, con una calzada de dos carriles de 3.30 m de ancho como mínimo. Puede tener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de operación, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

Clasificación por demanda Carreteras de Tercera Clase Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada de dos carriles de 3.00 m de ancho como mínimo. De manera excepcional estas vías podrán tener carriles hasta de 2.50 m, contando con el sustento técnico correspondiente. 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.

Clasificación por demanda Trochas Carrozables Son vías transitables, que no alcanzan las características geométricas de una carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200 veh/día. Sus calzadas deben tener un ancho mínimo de 4.00 m, en cuyo caso se construirá ensanches denominados plazoletas de cruce, por lo menos cada 500 m. La superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar.

Clasificación por orografía Terreno plano (tipo 1) Tiene pendientes transversales al eje de la vía, menores o iguales al 10% y sus pendientes longitudinales son por lo general menores de tres por ciento (3%), demandando un mínimo de movimiento de tierras, por lo que no presenta mayores dificultades en su trazo. Terreno ondulado (tipo 2) Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre 11% y 50% y sus pendientes longitudinales se encuentran entre 3% y 6 %, demandando un moderado movimiento de tierras, lo que permite alineamientos rectos, alternados con curvas de radios amplios, sin mayores dificultades en el trazo.

Clasificación por orografía 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. Terreno escarpado (tipo 4) Tiene pendientes transversales al eje de la vía superiores al 100% y sus pendientes longitudinales excepcionales son superiores al 8%, exigiendo el máximo de movimiento de tierras, razón por la cual presenta grandes dificultades en su trasodo

VOLÚMEN DE TRÁNSITO Se entiende por volúmen de tránsito cierta cantidad de vehículos de motor que transitan por un camino, en determinado tiempo y en el mismo sentido. Las unidades son: veh/día, veh/hora. Indice Medio Diario (IMD): Promedio de los volúmenes de tránsito que circulan durante las 24 horas en un cierto periódo de tiempo, normalmente 1 año. volumen horario máximo: Se emplean para proyectar los aspectos geométricos de un camino y se les denomina Volúmen Directriz. Los vehículos pesados debido a su más baja velocidad de circulación y a su mayor anchura, reducen bastante la capacidad de los caminos.

CAPACIDAD DE UN CAMINO Capacidad Teórica.- Ha sido determinada tomando en cuenta velocidades entre 70 y 80 Km/h. y separaciones entre vehículos aproximadamente de 30 m. Se ha obtenido una cifra cercana a 2000 Km/h, aplicando la siguiente fórmula: Q = 1000V V: Velocidad media S S: Separación de vehículos Q: Capacidad de vehículos

Capacidad Práctica o Capacidad de Trabajo Capacidad Práctica o Capacidad de Trabajo.- Es el volumen máximo que alcanza una carretera antes de perder la velocidad de diseño o congestionarse. La capacidad de una carretera se mide generalmente en veh/hora y por carril, o bien en veh /hora por ambos carriles en caso de caminos de 2 carriles. Factores que Reducen la Capacidad de una Carretera Son: Ancho de la sección Visibilidad Pendiente Altura de Acotamientos Construcción Lateral Porcentaje de vehículos en la vía

NORMAS AASHTO EFECTO DEL ANCHO DEL CARRIL Ancho del Carril (m) Veh/hora, Total en caminos de 2 carriles % capacidad con respecto a la sección óptima 3.66 (óptimo) 3.35 3.05 2.75 900 774 693 630 100 86 77 70

En cuanto a la accesibilidad y a la pendiente íntimamente ligadas con el alineamiento y la velocidad de proyecto se puede decir que afecta a la capacidad práctica de un camino por las condiciones que ellas llevan ímplicitas. El efecto de los vehículos pesados sobre la capacidad práctica puede observarse en la siguiente tabla: EFECTO DE LOS VEHICULOS PESADOS % veh. Pesados con relación al tránsito total: Caminos Veh/hora total en caminos de 2 carriles % Capacidad veh/hora veh/hora total en caminos de 2 carriles 10 20 900 800 710 100% 89% 79%

Distancia del borde a la carpeta asfáltica hasta el obstáculo Debido a las Obstrucciones Laterales: Como los muros de detención de tierras, los postes de señalamiento y vehículos estacionados suelen reducir la capacidad práctica según lo que se señala: EFECTOS DE LAS OBSTRUCCIONES Distancia del borde a la carpeta asfáltica hasta el obstáculo Ancho Efectivo de carriles de 3.66 m c/u 1.80 1.20 0.60 0.00 7.30 6.70 6.10 5.5