Universidad Andina Del Cusco IV

L/O/G/O

EL PROYECTO VIAL

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCOUNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

ING. ABDIAS CALSIN RIOS

CAMINOS 2013

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ESTUDIOS PREVIOSESTUDIOS PREVIOS

Finalidad e Importancia de los Estudios Definitivos

Estudios Previos

Replanteo de Vías

Diseño de Curvas Verticales

1

2

4

33

35 Trazado en Planta, Perfil y Secciones Transversales

6 Movimiento de Tierras

35 Diagrama de Masas

CONTENIDOCONTENIDO

3

CONTENIDOCONTENIDO

Elaboración de Planos

Metrados y Presupuestos

Especificaciones Técnicas y Memoria Descriptiva

Etapas de un Proyectos

7

8

10

39

Señalización6

ESTUDIOS DEFINITIVOSESTUDIOS DEFINITIVOS

Es el consolidado de todos los estudios efectuados en una infraestructura vial, con el cual se prepara el Expediente Técnico de Obra. Es decir terminados y aprobados los Estudios Preliminares se procede a efectuar los Estudios Definitivos o Proyectos.Se entiende como Estudio Definitivo de la Carretera o Proyecto al proceso de localización del eje de la vía, geometrización, análisis paisajístico del trazado y de sus áreas adyacentes, establecimiento de los sistemas de drenaje, estimación de las cantidades de obra a ejecutar (metrados), presupuestos y redacción de los informes y memorias que deben acompañar a los planos.Los Estudios definitivos son importantes porque preceden inmediatamente a los trabajos de construcción. El Expediente Técnico, debe contener los estudios de ingeniería de detalle con su respectiva memoria descriptiva, especificaciones técnicas, planos, metrados, análisis de precios, presupuesto, formulas polinómicas, calendario de avance, bases y otros requeridos para la ejecución de la obra.

FINALIDAD E IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DEFINITIVOSFINALIDAD E IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DEFINITIVOS

Principios Generales

El trazado geométrico de una carretera es el resultado de combinar armónicamente las características de la planta, de acuerdo con las normas técnicas y atendiendo los efectos económicos de las imposiciones constructivas del terreno y de las circunstancias especiales que se presenten.Antes de proceder al estacado del eje, se estudia atentamente el alineamiento obtenido en el Estudio Preliminar, para mejorarlo, haciendo desaparecer las imperfecciones que hubiera.

Se deberá observar ciertos principios generales que se dan a continuación:1. El relieve del terreno es el control de la velocidad directriz, y por consiguiente

del radio mínimo de curva y demás características del proyecto.2. Se reemplazaran por alineamientos largos los tramos cortos que formen

ángulos muy obtusos.3. En general, no se diseñaran curvas horizontales menores al radio mínimo

especificado en las Normas Peruanas.4. En terreno ondulado se empleara un alineamiento suave con curvas amplias

y continuas en lugar de tangentes largas.


5. Entre dos curvas de sentido contrario se interpondrá un tramo recto, cuya longitud mínima, se fija en función de la transición del peralte.

6. Se evitará el empleo de curvas compuestas, reemplazándose por una sola curva o por una policéntrica de tres centros, en la cual las dos curvas extremas tengan igual radio.

7. Se evitará el empleo de curvas del mismo sentido cuando estén separadas por un tramo tangente menor de 450 m. Si la tangente es menor de 100 m, deberá reemplazarse por una sola curva.

8. Se evitaran variaciones bruscas en el alineamiento.9. En terreno plano ninguna curva deberá tener un radio menor de 500 m y

sería mejor si ese mínimo es de 1000 m.10.En lugares donde sea necesario hacer pequeños cambios de dirección, se

dará suficiente longitud a la curva circular para evitar que aparezca como un quiebre de la tangente. Para ángulos de deflexión de 5°, la longitud de la curva no será menor de 150 m.

11. No se admitirá dos curvas horizontales consecutivas en las que el coeficiente de radio mayor al menor sea superior a 2.5, excepto si el radio menor es mayor de 150 m.




12. Cuando sea posible y sin sacrificar un alineamiento se ubicaran los puentes en ángulo recto a la quebrada; siendo una sección muy cara no se debe aceptar un mal alineamiento ni una gradiente defectuosa, únicamente para lograr puentes económicos.

13. Solamente en terreno plano, el alineamiento deberá ser tan directo como sea posible. El número de curvas debe limitarse a aquellas para las que exista una justificación.

14.El uso de los valores límites debe reservarse para las situaciones críticas. Por esta razón deben darse Normas de proyecto tanto límites como conveniente.

15. Debe coordinarse el alineamiento horizontal con el vertical con el objeto de disminuir las deformaciones innecesarias; se deberá procurar obtener un equilibrio adecuado entre la curvatura horizontal y el trazado vertical.

El Informe Final de un Proyecto Vial debe contener los siguientes capítulos:

Capítulo 1: IntroducciónCapitulo 2: Resumen EjecutivoCapítulo 3: Memoria Descriptiva

- Sección 3.1. Descripción General del Proyecto- Sección 3.2. Características Técnicas del Proyecto

- 3.2.1. Estudio Hidrológico de la Zona- 3.2.2. Estudio de Tráfico y Diseño Geométrico- 3.2.3. Marco Geológico y Geomorfológico del Corredor- 3.2.4. Estudios Geotécnicos y Diseño de Pavimentos- 3.2.5. Estudios Hidráulicos- 3.2.6. Diseños Estructurales- 3.2.7. Estudio de Impacto Socio Ambiental

Normas para la presentación de Informe Final de los Proyectos

Normas para la presentación de Informe Final de los Proyectos

- Sección 3.3. Puntos Críticos- Sección 3.4. Conclusiones- Sección 3.5. Recomendaciones

Capítulo 4: Planos de Construcción- Sección 4.1. Planos A3 (297 mm x 420 mm)- Sección 4.2. Planos A1 (594 mm x 841 mm)

Capítulo 5: Relación de Metrados de ObraCapítulo 6: Análisis de Costos y Precios Unitarios

- Sección 6.1. Análisis de Costos- Sección 6.2. Precios Unitarios

Capítulo 7: Presupuesto de ObraCapítulo 8: Fórmulas PolinómicasCapítulo 9: Cronograma de Ejecución de obraCapítulo 10: Expediente Técnico

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ESTUDIOS PREVIOS

Estudio Hidrológico de la Zona

El proyectista presentara discriminadamente y con suficiente sustentación el régimen pluvial de la zona, las características físicas de las cuencas, los caudales máximos de todos los cauces que cruzan el proyecto. Debe presentar: Histogramas de lluvias Plano de la zona con las respectivas isoyetas de precipitación y con

las áreas de las principales cuencas hidrográficas Las hidrógrafas unitarias para cada cauce y sitio de interés para el

proyecto Los estudios de hidráulica fluvial, principalmente para sectores de la

plataforma que discurren paralelamente al río y no solamente para todos los cauces que cruzan el proyecto.

Se deberá incluir la documentación usada, en formatos legibles, con índice y adecuadamente presentados.

Estudio Geológico y Geomorfológico

Información correspondiente a estructuras geológicas, fallas y discontinuidades en la zona del proyecto, diferenciando las distintas litologías existentes , así como los procesos recientes. En el estudio geomorfológico se determinaran los distintos relieves existentes y su actividad, los diferentes procesos de geodinámica externa, identificando los puntos críticos, los deslizamientos activos, pasivos o antiguos, etc.La información se presentara en términos regional como locales del corredor del proyecto, indicando las medidas correctivas para el tratamiento de los puntos críticos debidamente identificados, ubicados y dimensionados. Debe acompañarse con los siguientes planos:• Plano Geológico Regional a escala 1:100,000• Plano Geomorfológico General a escala 1:50,000• Plano geológico del Proyecto en escala 1:10,000• secciones geológicas generales a escalas adecuadas • Plano geológicos de detalle a escalas menores que 1:500

Estudio Geológico y Geomorfológico

Información correspondiente a estructuras geológicas, fallas y discontinuidades en la zona del proyecto, diferenciando las distintas litologías existentes , así como los procesos recientes. En el estudio geomorfológico se determinaran los distintos relieves existentes y su actividad, los diferentes procesos de geodinámica externa, identificando los puntos críticos, los deslizamientos activos, pasivos o antiguos, etc.La información se presentara en términos regional como locales del corredor del proyecto, indicando las medidas correctivas para el tratamiento de los puntos críticos debidamente identificados, ubicados y dimensionados. Debe acompañarse con los siguientes planos:• Plano Geológico Regional a escala 1:100,000• Plano Geomorfológico General a escala 1:50,000• Plano geológico del Proyecto en escala 1:10,000• secciones geológicas generales a escalas adecuadas • Plano geológicos de detalle a escalas menores que 1:500

Como parte de estos estudios se debe presentar:• Tablas resúmenes con resultados de los conteos realizados en las

estaciones. Estos conteos se harán por un periodo mínimo de (7) días.• Resúmenes de las encuestas de las encuestas de Origen – Destino,

determinando distancias recorridas, consumo de combustible, tipo de carga transportada.

• Medición y análisis de las velocidades de operación por vehículo.• Identificación de tramos homogéneos.• Análisis y determinación del IMD para cada uno de los tramos

homogéneos., diferenciado por tipo de vehículo. Deberá sustentarse la variación en el tiempo del tráfico, para los análisis de capacidad, los diseños de pavimentos y las evaluaciones económica-financieras.

• Definición de los factores de carga para los distintos tipos de vehículos, diferenciados para pavimentos flexibles y rígidos.

Estudios de Tráfico

Estudios Geotécnicos y Diseño d la Estructura de Pavimento

Estudios Geotécnicos, se debe presentar:• Evaluación de la subrasante• Caracterización de materiales y análisis de estabilidad de terraplenes• Estudio de estabilidad de taludes en corte y de laderas aledañas• Estudio de fundaciones para estructuras• Evaluación de materiales para concretos y estructura de pavimentosDiseño de la Estructura de Pavimento, se debe presentar:• Parámetros básicos que se utilizaron para la determinación de las

dimensiones de la estructura de pavimento.• En Pavimentos flexibles: resultado de los análisis efectuados,

metodologías usadas, • Estrategia de mantenimiento asociada, evolución de daños y las

medidas para corregirlos.• Resumen por zona en el que se muestren las distintas acciones que se

deberán efectuar desde el inicio hasta el final de periodo de diseño.

Estudios Hidráulicos

• Estudio del régimen hidráulico en los sectores previstos con los resultados obtenidos del estudio hidrológico y con base en el reconocimiento de cada uno de los cauces.

• Diseño de los sistemas de drenaje requeridos, cuyo funcionamiento debe ser integral y eficiente.

• Justificación en detalle de las Obras de Arte y Drenaje requeridos, tales como cunetas, zanjas, subdrenes, disipadores de energía para el control de la erosión de las aguas superficiales, obras para el control de la socavación de la plataforma, badenes, alcantarilla, pontones, puentes, muros, etc.

• Indicación de los sectores donde se instalaran subdrenes,. Filtros para interceptar el flujo interno y mejorar la estabilidad de la plataforma de la carretera y taludes. Diferenciando los subdrenes para deprimir la napa freática alta, de los subdrenes para el drenaje, de las capas de pavimento

Diseños estructurales

Se indicaran para cada una de las estructuras diseñadas:• Los criterios de diseño utilizados• El tipo de normatividad usada• La justificación del tipo y la magnitud de las cargas aplicadas.• Resúmenes de los principales resultados y comprobaciones.

Estudio de Impacto Ambiental

Se presentara lo siguiente:• Evaluación de los impactos ambientales directos e indirectos• Detalle de las medidas mitigadoras• Medidas ambientales especificas• Especificaciones ambientales• La identificación y corrección de los pasivos ambientales considerados

críticos• Plan de reasentamiento y compensación de la población• Cuantificación de los volúmenes, costos y presupuestos

correspondientes a las medidas de mitigación de impactos ambientales directos e indirectos, a la corrección de pasivos críticos y a la compensación y reasentamiento poblacional.

Evaluación Económica del Proyecto

Se presentara la evaluación técnico-económica del proyecto:• Justificando el modelo utilizado• Los costos y beneficios de los usuarios• Los costos y beneficios del transito• Los costos de mantenimiento

El periodo de análisis y la tasa de actualización serán definidos previamente por la entidad contratante.

Se deberá incluir las relaciones de Beneficio/Costo y las tasas Internas de retorno calculadas.

Trabajos Topográficos y Diseños Geométricos

• Trabajos TopográficosEn el informe se debe indicar la metodología fundamental que se usó en los trabajos topográficos, diferenciando áreas levantadas, longitud de poligonales, magnitud de los errores de cierre, localización de puntos de control y de puntos para replanteo.

• Diseños GeométricosSe debe sustentar los distintos parámetros adoptados. como:

Criterios básicos del diseño geométricos adoptados en el trazado Aspectos relacionados con la definición funcional del trazado,

como es el tipo de vía. Condicionantes establecidos en la fase de estudio relacionados

con la ubicación geométrica.


Nuevos aspectos relacionados en la fase de inversión relacionados con la geometría , entre otros:

Sectorización de velocidades del trazado (ramificación) y velocidad de diseño considerada en cada tramo.

Criterios de visibilidad Factores de estética y armonía. Longitudes mínimas de las curvas. Criterios de uniformidad considerados en el diseño del trazado.

Parámetros de tipo general relacionados con la geometría, como: Geometría en planta Radios mínimos en cada tramo Curvas de transición adoptadas Longitudes de rampa y pendiente con inclinaciones máximas Rangos de los parámetros de las curvas verticales Geometría en transversal Número de carriles por sentido de circulación


Ancho de carriles Anchos de bermas Sobreanchos de compactación Pendiente transversal de la calzada, berma y sobreancho en

curvas Espesores de las distintas capas de la estructura del pavimento Taludes de la estructura de pavimento Criterios de definición de las pendientes de subrasante de

plataforma respecto ala rasante de la calzada Separador central, anchura y forma Punto de asignación del giro de peralte y de la cota de la rasante Tipo y geometría de las cunetas adoptadas según el tipo de

terreno Taludes generales en corte y terraplén


Definición en detalle de la geometría del trazadoEn este apartado se consideran aquellos datos de detalle que permitan definir el trazado y restituir su geometría en campo:

1) Geometría de la planta. Puntos singulares.Para cada punto se definirán como mínimo los siguientes datos: Abscisa, coordenadas este, norte, acimut, radio de la curva y parámetro del arco espira si lo hubiere

2) Geometría de la rasanteSe definirán los siguientes datos:Progresiva y cota de vértice (PVI), pendiente desde el vértice anterior, parámetro K de la curva en metros, longitud y externa.

3) Geometría en transversalSe presentaran listados con representación, en cada abscisa de cambio, de los elementos existentes en el proyecto. Ancho de berma izquierda, calzada izquierda, semi separador izquierdo. Semis separador derecho, calzada derecha y berma derecha


Replanteo del eje de trazadoCon los datos de replanteo se pretende facilitar las labores de materialización de la geometría del trazado en el campo.

1) Bases de replanteo o B.M. (Bench Mark)Servirán para la ejecución de las obras. Deberán estar situadas de tal manera que perduren a lo largo de la fase de construcción.Con el objeto de facilitar su ubicación se presentará un croquis en el que se identifique la situación de las mismas respecto al entorno. Listado con los siguientes datos: Nombre de la base, coordenadas X, Y, Z.

2) Replanteo de ejeSe realizará en función de los datos de la geometría proporcionada en soporte magnético.El replanteo depende de los medios y circunstancias de la obra, el objetivo es la ubicación de cualquier punto del trazado con las herramientas de replanteo que se disponga.

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Estudio de Tránsito, Capacidad y Niveles de ServicioEstudio de Tránsito, Capacidad y Niveles de Servicio

El estudio de tránsito se encarga de estimar los volúmenes de tránsito esperados en el momento de dar en servicio la vía y su comportamiento a lo largo de la vida útil de esta.

Tiene dos finalidades:

• La rentabilidad de la vía

• El diseño de pavimento

Volúmenes esperados se puede determinar el tiempo de la concesión, el costo del peaje y la tasa de retorno de la inversión

El nivel de servicio se refiere a la calidad de servicio que ofrece la vía a los usuarios

Esta dado principalmente por dos elementos:

• la velocidad media de Recorrido

• la relación volumen / capacidad.

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Estudio de Señalización, Geología para Ingeniería y GeotécniaEstudio de Señalización, Geología para Ingeniería y Geotécnia

Estudio de SeñalizaciónSe refiere a la especificación y ubicación de las diferentes señales verticales, preventivas, informativas y reglamentarias; así como el diseño de las líneas de demarcación del pavimento.

Estudio de Geología para Ingeniería y Geotécnia.

Comprende la geología detallada a lo largo y ancho del corredor de la vía en estudio, información sobre la estabilidad de las laderas naturales, comportamiento de los cauces en cuanto a socavación y sedimentación, estudio de los sitios para fuentes de materiales y ubicación de los sitios para la disposición del material de corte..

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Estudio de Suelos, Taludes y Diseño de pavimentosEstudio de Suelos, Taludes y Diseño de pavimentos

Estudio de Suelos para el Diseño de Fundaciones

Con el fin de diseñar la estructura más adecuada de acuerdo a la capacidad de soporte del suelo donde se va a fundar.

Estudio de Estabilidad y Estabilización de Taludes

A partir de la altura y el tipo de suelo se define la inclinación de los taludes, de excavación y relleno

Estudio Geotécnico para el Diseño de Pavimentos

Dependiendo del tránsito esperado y su correspondiente composición, y de las condiciones del suelo de la subrasante se define, a partir de una serie de cálculos y tanteos, cual debe ser el espesor y características de las diferentes capas que conforman la estructura del pavimento

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Estudio de Hidrología, Hidráulica y EstructuralEstudio de Hidrología, Hidráulica y Estructural

• Estudio de Hidrología, Hidráulica y Socavación• A lo largo del trazado de una carretera se requiere

ubicar, diseñar y construir las obras de drenaje para que las diferentes corrientes de agua atraviesen la banca de tal forma que se garantice la estabilidad de esta y se tenga el mínimo efecto sobre el medio ambiente.

• Estudio Estructural para el Diseño de Puentes• Comprende el cálculo de las dimensiones, cantidad de

refuerzo y sistema constructivo de las diferentes estructuras que conforman un proyecto de carreteras. Estas estructuras son principalmente puentes y muros

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Diseño geométricoDiseño geométrico

Diseño transversal: consta de distancias horizontales y verticales que a su vez generan un plano transversal con distancias y cotas.

Alineamiento horizontal: compuesto por ángulos y distancias formando un plano horizontal con coordenadas norte y este.

Alineamiento vertical: compuesto por distancias horizontales y pendientes dando lugar a un plano vertical con abscisas y cotas.

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Estudio de Impacto Ambiental y PrefactibilidadEstudio de Impacto Ambiental y Prefactibilidad

Estudio de impacto ambiental Debe de indicar cuales son las medidas a tener en cuenta para mitigar o minimizar estos efectos

En la construcción de una carretera el movimiento de tierra, excavación y disposición son problemas de orden ambiental

La explotación de los diferentes materiales para su construcción debe llevar un plan o programa que minimice el daño ecológico.

Estudio de prefactibilidad de valorización

Este estudio se encarga de determinar si los propietarios de los predios dentro del área de influencia del proyecto tienen la capacidad económica de financiar este y cual sería la cuantía.

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Estudio Predial, Evaluación Económica y Pliego de Bases Estudio Predial, Evaluación Económica y Pliego de Bases

Para cada uno de los predios que son afectados por la construcción de una carretera

Esta ficha debe contener el nombre del propietario, el tipo de predio, el área construida, total y afectada, etc.

Estudio PredialEvaluación

SocioeconómicaPliego de Condiciones, Cantidades de Obra

y Análisis dePrecios Unitarios

Se debe evaluar si la obra a construir realmente beneficia a la población ubicada en la zona de influencia y si este beneficio es significativo con respecto a los recursos que se invierten.

Se debe de determinar la relación beneficio costo con el fin de justificar la inversión

Se debe especificar además cuales son las condiciones generales de construcción, especificaciones de algunas actividades especiales, tiempo de ejecución, etc.

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