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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCOFACULTAD DE INGENIERACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

ANLISIS DE LA ALTERNATIVA A NIVEL DE DISEO GEOMETRICO PARA EL ACCESO VEHICULAR CUSCO - OCCORURO, CON FINES AEROPORTUARIOS

PROYECTO DE TESIS PRESENTADA POR:YADIRA MATAMOROS HUAMANJOHN ARTHUR ZAPATA GUTIRREZPARA OPTAR AL TTULO PROFESIONAL DE:INGENIERO CIVILASESOR:ING. ROBERT MILTON MERINO YPEZ

CUSCO 2013

NDICE GENERALNDICE DE FIGURASVIINDICE DE CUADROSVIIINDICE DE TABLASVIIIIINTRODUCCIN1CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA21.1.mbito de influencia de la tesis21.1.1.Ubicacin geogrfica21.1.2.Fisiografa de la zona31.1.3.Relieve y ecologa31.1.4.Hidrografa41.1.5.Poblacin51.1.6.Educacin61.1.7.Clima81.1.8.Accesos91.2.Descripcin de la situacin actual111.2.1.Econmico121.2.2.Social121.2.3.Impacto Esttico131.3.Justificacin e importancia del problema.141.4.Formulacin del problema151.5.Objetivos151.5.1.Objetivo general.151.5.2.Objetivos especficos.151.6.Hiptesis161.7.Variables161.7.1.Diseo Geomtrico161.7.1.1.Indicadores:161.7.2.ndice Medio Diario Anual171.7.2.1.Indicadores:171.8.Metodologa de la Tesis171.8.1.Tipo de investigacin171.8.2.Diseo de la investigacin181.9.Matriz de Consistencia19CAPITULO II: MARCO TERICO DE LA TESIS202.1.Antecedentes de la tesis202.2.Bases terico-cientficas202.2.1.Conceptos bsicos.202.2.1.1.Carretera.202.2.1.2.Camino.212.2.1.3.Va212.2.2.Topografa.222.2.2.1.Consideraciones generales del trazo.222.2.2.2.Topografa y trazado232.2.3.Volmenes de trnsito.242.2.4.Usos de la tierra.252.2.5.Geologa de la zona.252.2.6.Seleccin de rutas.272.2.7.Clasificacin y Categorizacin de la va.282.2.7.1.Clasificacin de las carreteras segn su funcin y competencia.282.2.7.2.Clasificacin de acuerdo a la demanda.292.2.7.3.Clasificacin segn condiciones orogrficas.322.2.8.Vehculos de diseo.342.2.8.1.Caractersticas generales.342.2.8.2.Dimensiones vehculos ligeros.342.2.8.3.Dimensiones vehculos pesados.352.2.8.4.Giro mnimo y vehculos tipo.362.2.9.Criterios y controles bsicos para el diseo.372.2.9.1.Caractersticas del trnsito.372.2.9.1.1.ndice Medio Diario Anual (IMDA). Manual de Diseo de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito.372.2.9.1.2.Clasificacin por tipo de vehculo.382.2.9.1.3.Demanda horaria.392.2.9.1.4.Crecimiento del trnsito.402.2.10.Velocidad de diseo.412.2.10.1.Relacin entre la velocidad directriz y las caractersticas geomtricas.422.2.10.2.Velocidad de marcha.422.2.10.3.Velocidad de operacin.422.2.10.4.Relacin entre las velocidades de operacin y de marcha.432.2.10.5.Eleccin de la velocidad directriz.442.2.10.6.Variaciones de la velocidad directriz.442.2.11.Visibilidad.452.2.11.1.Distancia de visibilidad de parada.452.2.11.2.Distancia de visibilidad de paso.462.2.12.Seccin transversal.472.2.12.1.Elementos.472.2.12.2.Derecho de va o faja de dominio.482.2.12.3.Ancho de la faja de dominio.492.2.12.3.1.Ancho normal.492.2.12.3.2.Ancho mnimo.502.2.12.4.Zona de propiedad restringida.512.2.12.5.Nmero de carriles de la seccin tipo.512.2.12.6.Calzada.522.2.12.6.1.Ancho de tramos en tangente.522.2.12.6.2.Ancho de tramos en curva.532.2.12.7.Bermas.532.2.12.7.1.Ancho de bermas.532.2.12.7.2.Inclinacin de las bermas.542.2.12.8.Bombeos.542.2.12.9.Peralte.562.2.12.9.1.Valores del peralte.562.2.12.9.2.Transicin del bombeo al peralte.572.2.12.9.3.Condicionantes para el desarrollo del peralte.572.2.12.9.4.Desarrollo del peralte entre curvas sucesivas.582.2.12.9.5.Giro del peralte.582.2.12.9.6.Peraltes mnimos.592.2.13.Alineamiento horizontal.592.2.13.1.Consideraciones para el alineamiento horizontal.592.2.13.2.Curvas horizontales.632.2.13.2.1.Curvas compuestas.662.2.13.2.2.Curvas de transicin.662.2.13.3.Distancia de visibilidad en curvas horizontales.682.2.13.4.Peralte de la carretera.692.2.13.5.Sobreanchos de la calzada en curvas horizontales.722.2.14.Alineamiento vertical.782.2.14.1.Consideraciones para el alineamiento vertical.782.2.14.2.Curvas verticales.792.2.14.3.Pendientes.812.2.15.Coordinacin entre el diseo horizontal y el diseo vertical.84CAPITULO III: Contenido tentativo de la tesis86CAPITULO IV: Plan de Actividades88CAPITULO VI: Recursos y Presupuestos89Referencias90Anexos91

INDICE DE FIGURASFigura 1: Inicio del tramo Occoruro2Figura 2: Fin del tramo (Occoruro San Jernimo)3Figura 3: Ubicacin de Regin Cusco en el mapa del Per10Figura 4: Ubicacin de Paruro en el Mapa del Cusco10Figura 5: Mapa poltico del proyecto11Figura 6: Mnimo giro para vehculo B3 o C3.36Figura 7: Seccin transversal tpica a media ladera va de dos carriles en curva.48Figura 8: Inclinacin transversal de las bermas.54Figura 9: Bombas.56Figura 10: Valores del Sobreancho.75Figura 11: Sobreancho en transicin con espirales.77Figura 12: Pendientes.81Figura 13: Coordinacin de los alineamientos horizontal y vertical.85

INDICE DE CUADROSCuadro 1: Poblacin y Superficie6Cuadro 2: Nivel de Educacin de la Poblacin7Cuadro 3: Tasa de Analfabetismo8Cuadro 4: Cuadro comparativo entre chincheros y occoruro14Cuadro 5: Clasificacin de las carreteras segn su funcin y competencia.29Cuadro 6: ngulos de deflexin mximos para los que no requiere curva horizontal.61Cuadro 7: Distancia de visibilidad de parada (metros).62Cuadro 8: Radios mnimos y peraltes mximos.64Cuadro 9: Longitudes mnimas de transicin de bombeo y transicin de peralte (m).66Cuadro 10: Necesidad de curvas de transicin.67Cuadro 11: Longitud deseable de la curva transicin.68Cuadro 12: Friccin transversal mxima en curvas.70Cuadro 13: Radios mnimos y peraltes mximos.71Cuadro 14: Sobre ancho de la calzada en curvas circulares (m) calzada de dos carriles de circulacin.73Cuadro 15: ndice K para el clculo de la longitud de curva vertical convexa.80Cuadro 16: ndice para el clculo de la longitud de curva vertical cncava..80Cuadro 17: Pendientes mximas.82

INDICE DE TABLASTabla 1: Parmetros geomtricos y de operacin segn el tipo de va.32Tabla 2: Clasificacin de la red vial y su relacin con la velocidad del diseo modificada segn RD 037- 2008 MTC.33Tabla 3: Datos bsicos de los vehculos de diseo (medidas en metros).35Tabla 4: Velocidades de marcha tericas en funcin de la velocidad directriz.44Tabla 5: Longitud mxima sin visibilidad de adelantamiento en sectores conflictivos.46Tabla 6: Porcentaje de la carretera con visibilidad adecuada para adelantar.47Tabla 7: Holgura mnima deseable entre lmites de obra y de derecho de va (m).49Tabla 8: Distancias mnimas entre pie de taludes o de obras de contencin y un elemento exterior.50Tabla 9: Ancho mnimo de faja dominio.50Tabla 10: Zona de propiedad restringida a cada lado del derecho de va.51Tabla 11: Ancho de calzada de dos carriles.52Tabla 12: Ancho de bermas.53Tabla 13: Ancho de bermas.55Tabla 14: Valores de radio por encima de los cuales no es indispensable peralte.57Tabla 15: Valores de peralte mximo.57Tabla 16: Valores de peralte mximo.58Tabla 17: Tramo en tangente entre curvas del mismo sentido.58Tabla 18: Valores de radios con peralte mnimo.59Tabla 19: Radios mnimos y peraltes mximos para diseo de carreteras 2001.62Tabla 20: Valores del Sobreancho.74Tabla 21: Factores de reduccin del sobreancho para anchos de calzada en recta > 7m.75Tabla 22: Pendientes mximas (%).83

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INTRODUCCINLa presente investigacin sobre el "ANLISIS DE LA ALTERNATIVA A NIVEL DE DISEO GEOMETRICO PARA EL ACCESO VEHICULAR CUSCO - OCCORURO, CON FINES AEROPORTUARIOS" se desarrollar con el objetivo de determinar el diseo geomtrico para la alternativa de ruta ms viable a la zona Cusco-Occoruro analizando as las alternativas de ruta existentes y nuevas, llegando a seleccionar la ruta ms adecuada para esta zona en funcin a tiempo, costo, entre otros factores.El trabajo est constituido de cinco captulos: el captulo 1, contiene el planteamiento del problema, mbito de influencia de la tesis, descripcin de la situacin actual, la justificacin del problema, objetivos, hiptesis, variables, metodologa de la tesis y la matriz de consistencia; el captulo 2, describe los antecedentes de la tesis y bases terico cientficas; en el captulo 3, se describe el contenido tentativo de la tesis; el captulo 4, trata del plan de actividades que se desarrollaran ; el captulo 5; trata de los recursos y presupuesto asignado para la presente investigacin.

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.1. mbito de influencia de la tesis1.1.1. Ubicacin geogrficaAl atravesar San Jernimo nos encontramos con la carretera a Paruro. Es la pista que corre paralela a la Granja Kayra y la Facultad de Agronoma de la UNSAAC. Despus de un recorrido de 20.4 kms, y 40 minutos, se llega a Kinsacruz, el punto ms alto desde donde se inicia el descenso hacia Paruro.Ah se abre un enorme espacio, prcticamente plano. Es el sector Occoruro, tambin conocido como las "Pampas de Rondocan Las pampas de Occoruro del distrito de YAURISQUE se localiza en la provincia de Paruro, al Sur del valle del Cusco, son parte de las serranas de Vilcaconga, el proyecto abarca una extensin de 92.12 Km desde los 133200 S hasta 134000 S y desde 714900 W hasta 715700 W. El recorrido comienza desde las pampas de Occoruro (Km. 00+000) al (Km.19+280). Cabe indicar que el proyecto esta con visin al aeropuerto internacional del Cusco.

Figura 1: Inicio del tramo Occoruro

OCCORUROINICIO DE TRAMO

Fuente: Instituto Nacional de Estadstica e InformticaFigura 2: Fin del tramo (Occoruro San Jernimo)SAN JERONIMOFIN DE TRAMO

Fuente: Instituto Nacional de Estadstica e Informtica

1.1.2. Fisiografa de la zonaEn la provincia de Paruro el 95% de su topografa es accidentada predominando laderas y quebradas con vegetacin arbusto; en lo que concierne a pastos naturales es escasa, en razn que son zonas inaccesibles con afloracin de rocas en estas zonas de pastoreo predomina el kikuyo y con menor incidencia otros pastos de escaso contenido nutritivo.De los distritos de la provincia, los nicos que tienen reas significativas son: Ccapi, Pacarectambo y Yaurisque (terrenos mecanizables), en el resto de los distritos hay carencia de tierras de cultivo con riego, predominando en un 99 % tierras de secano.1.1.3. Relieve y ecologaParuro presenta los pisos o formaciones siguientes: Quechua Baja.-Este piso o formacin ecolgica, se ubica entre los 2,400 a 3,000 m.s.n.m. se identifica por su clima templado y la presencia de superficies planas, por otra parte se aprecia una erosin marcada de los suelos. Esta configurada por 3 cuencas hidrogrficas que constituyen un importante potencial de agua para futuras irrigaciones en la zona. En este piso el cultivo que predomina es el maz, secundado por los cereales, el garbanzo y algunos frutales; en cuanto se refiere al aspecto pecuario, este se encuentra poblado por vacunos, caprinos y porcinos. Quechua Alta.-Se encuentra entre los 3,000 a 3,500 m.s.n.m. se caracteriza por ubicarse en la parte superior de la cuenca de los ros Apurmac y Velille y por su topografa accidentada, taludes laterales bastante pronunciados. La configuracin accidentada de esta zona da lugar a climas diversos y a una produccin agrcola diversificada como son: maz, cebada y papas; tambin existen plantaciones de eucaliptos. Suni Bajo.-Comprendido entre los 3,500 a 3,700 m.s.n.m presenta mesetas altas y lluvias estacinales, hasta 600 mm. anuales entre febrero y mayo. Existen considerables extensiones de pastos naturales, lo cual hace propicia la actividad ganadera. La agricultura es diversificada pero limitada por la calidad de suelo, en esta zona se cultiva papa, quinua, olluco, cebada, mashua. Suni Alto.-Esta por encima de los 3,700 m.s.n.m., su nombre significa tierras altas de relieve, escarpado y abrupto. Es el lmite superior del cultivo de papa, olluco, mashua y cebada, se caracteriza por su clima fro, presenta considerables extensiones de pastos naturales.

1.1.4. Hidrografa Rios.- En la Provincia de Paruro influyen tres cuencas hidrogrficas: Cuenca del Ro Apurmac.- Recorre en direccin sur oeste, sirve de lnea demarcatoria entre los distritos de Colcha y Paruro con la provincia de Acomayo. Cuenca del Ro Velille.- Su recorrido es paralelo al ro Apurimac, hasta un punto en el que converge con este (Quebrada de Lambra), abarcando los territorios de los distritos de Accha y Omacha Cuenca del Ro Santo Toms.- El recorrido es paralelo al ro Velille (aguas abajo), hace las veces de lnea divisoria de los distritos de Capacmarca - Provincia de Chumbivilcas y Ccapi-Provincia de Paruro, cursa en direccin Noroeste entre los distritos de Ccapi y la provincia de Cotabambas del departamento de Apurmac, hasta desembocar en el ro Apurmac. Estas tres cuencas por otra parte tienen afluentes de varios ros de menor importancia como tambin de riachuelos como son: Paruro, Honcona en el distrito de Paruro, ros Yaurisque y Cachimayo en el distrito de Yaurisque, ro Wilcacona, Tintimpino, Acayccalla, Chipya y Sullarimayo en el distrito de Huanoquite, rio Accha y Pampamacho en el Distrito de colcha, todos desembocan en el ro Apurmac, por el distrito de Ccapi atraviesa el ro Santo Toms, que cuenta con otros afluentes como el ro Quechucuillo, Ccallancha y Ccapacmarca. Lagunas.- Existen, lagunas como son: Laguna Imancococha, distrito de Colcha Laguna Tanyacocha, distrito de Ccapi, comunidad de Ccoyobamba Laguna de Mateccocha y Jaunhuaytaccocha, distrito de Ccapi, comunidad de Ccoyobamba.1.1.5. PoblacinLa Poblacin Total de la provincia de Paruro asciende a 30 939 hab. Como se muestra en los cuadros siguientes:Cuadro 1: Poblacin y Superficie

Fuente Instituto Nacional de EstadsticaCenco Nacional 2007 de Poblacin y Vivienda

1.1.6. EducacinLa provincia de Paruro cuenta con un nivel bsico de educacin como se muestra en los siguientes cuadros:

Cuadro 2: Nivel de Educacin de la Poblacin

Fuente Instituto Nacional de EstadsticaCenco Nacional 2007 de nivel de educacin

Cuadro 3: Tasa de Analfabetismo

Fuente Instituto Nacional de EstadsticaCenco Nacional 2007 de nivel de educacin

1.1.7. ClimaEl clima es de tipo tropical, sus tipos de valles interandinos que por su configuracin crean microclimas que hacen muy diversas a la agricultura, existiendo climas templados y frgidos.

1.1.7.1. TemperaturaLa temperatura media mensual es de 14.09 C., alcanzando en el verano a 21.8 C. en invierno es de 17.06C con mnimos de 3.5 C.

1.1.7.2. PrecipitacinEn la provincia al igual que en el resto del departamento del Cusco, se producen precipitaciones pluviales entre los meses de diciembre a abril, perodo en el cual se producen el 75 % de la precipitacin; y una poca de estiaje que ocurre entre mayo y septiembre.1.1.7.3. Humedad RelativaLa humedad relativa de la zona es de 54.6 %, alcanzando el 70% en verano y el 24% en invierno.

1.1.8. AccesosActualmente la Carretera Cusco Paruro que inicia por el sector de Kayra del distrito de San Jeronimo, llega hacia el inicio de este proyecto en el Km. 8+000El trazo de esta va se inicia en las pampas de Occoruro (Km 00+000) con Cota de incio 41534.90 m.sn.m. con coordenadas ESTE: 190419.9 y NORTE: 8491426.6 y concluye en el acceso con la via expresa (Km 19+217) con COTA: 3219.26 m.s.n.m. con coordenadas ESTE: 188042.5 y NORTE: 8499864.4.

Figura 3: Ubicacin de Regin Cusco en el mapa del Per

Fuente: http://es.123rf.com/photo_11394356_mapa-politico-del-peru-con-las-diversas-regiones-en-donde-se-destaca-cusco.html

Figura 4: Ubicacin de Paruro en el Mapa del Cusco

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Paruro

Figura 5: Mapa poltico del proyecto

Fuente: Carta Nacional (Cuadrante N 18) Instituto Geogrfico Nacional Peruano1.2. Descripcin de la situacin actualEl actual Aeropuerto Velasco Astete del Cusco est cumpliendo su ciclo, ubicado en el centro de la ciudad, no solo es riesgoso sino que su infraestructura ya ha quedado reducida y pronto obsoleta. Cusco - Machupicchu es el destino ms importante en Latinoamrica y requiere de un nuevo aeropuerto.El Gobierno ha anunciado la construccin del Aeropuerto de Chinchero, sin embargo existe otra propuesta como la de Occoruro, que amerita ser revisada y la opinin de los Cusqueos sus empresarios, gremios, los profesionales y la sociedad civil es muy importante.La necesidad de una opcin alterna a Chinchero, resulta pues imprescindible para la regin asumir el financiamiento en paralelo de un "Plan B", que (sin distraer un pice la ruta de gestin del de Chinchero) siga avanzando con sus estudios de factibilidad, de modo que si en el transcurso del tiempo el tema Chinchero resultar inviable, se pudiera optar por el Plan B (emplazado en Occoruro como ha propuesto la cmara de comercio de turismo de cusco), que estara avanzado al mismo nivel y garantizara su concrecin sin mucho atraso respecto al periodo estimado.

Entre los aspectos favorables de la propuesta de Occoruro, tenemos:1.2.1. EconmicoLos pobladores de Paruro han manifestado su intencin de donar el terreno de Occoruro. Por otro lado los funcionarios de Pro-Inversin han manifestado que el proyecto del nuevo aeropuerto costara $ 800 millones de dlares! Este costo para un aeropuerto de una sola pista de aterrizaje parece excesivo y ser bueno entender los componentes de este costo y compararlos con la opcin de Occoruro, cuyo costo en cuanto a terreno es aparentemente cercano a cero.

1.2.2. SocialLa provincia de Paruro es una de las ms pobres del Departamento del Cusco con tasas de pobreza extrema que llegan a 70% de la poblacin. Un aeropuerto en Occoruro generara un nuevo polo de desarrollo econmico en el sur occidente ms pobre del Cusco. Segn cifras econmicas expuestas en el ltimo Foro por el Cusco, organizadas por CONFIEP y la Cmara de Comercio del Cusco, la pobreza extrema en las provincias altas del Cusco habra repuntado en vez de haber cedido como en el promedio nacional.

1.2.3. Impacto EstticoUn aeropuerto en Chinchero conlleva el riesgo inexorable de generar un continuo urbano entre Cusco y Chinchero y entre el Valle Sagrado y Chinchero. Este potencial riesgo sobre los patrones de ocupacin y uso del espacio (como ya sucede con el corredor entre Pisac y Ollantaytambo), podra tener connotaciones an ms agresivas y crear un efecto de callejn urbano entre Chinchero, Cusco y el Valle Sagrado, sino se hace una planificacin integral y eficiente. Los importantes grupos econmicos que han invertido en la construccin de nuevos y modernos hoteles en el Valle Sagrado deben estar tan preocupados como todos los ciudadanos el Cusco, por el riesgo de impacto esttico en uno de los paisajes ms impresionantes de los Andes. Los inversionistas tanto del Valle Sagrado como del Cusco requieren que las condiciones que motivaron su inversin en el turismo regional, como la belleza del paisaje, que es un componente importante en la motivacin de viaje, se mantengan inclumes a travs del tiempo, a travs de las salvaguardas y la planificacin eficiente del fenmeno; temas ambos que aun no parecen estar en la agenda del Proyecto del aeropuerto en curso.La buena situacin econmica del Per hoy en da debera favorecer un modelo de pagos para el nuevo aeropuerto del Cusco que le permita por un lado, competir ventajosamente con el aeropuerto de Lima y con aquellos de la regin como el Arturo Bentez de Chile y por otro lado transferir a sus usuarios la mayor cantidad de beneficios tarifarios.Cusco no necesita un aeropuerto tipo mall o boutique comercial sino un terminal con la mayor cantidad de lneas areas, la mayor conectividad con el continente, el mayor nmero de asientos/kilmetro, la mejor calidad de servicios aeroportuarios al precio ms bajo para los viajeros y por sobre todo, las mejores tarifas para los operadores areos.Algunos datos interesantes:Cuadro 4: Cuadro comparativo entre Chincheros y Occoruro

INTERROGANTESCHINCHEROSOCCORURO

Ubicacin(distancia de cusco)30 min20min

Impactos a machupicchusino

Impacto al valle sagradosino

Costo de la construccin800 millones US$Un 40%menos

Costo m2 terrrenoUS$100donacin

Sujeto a la entrega del antiguo aeropuerto a pro inversionessiNo

Articulacin ms cercana a la interocenicanoSi

Contribuir a la desconcentracin del centro urbano de cusconoSi

Contribuir a la reduccin de la pobrezanoSi

Altura3715msnm4200msnm

Fuente: http://www.diarioelsoldecusco.com/

Existen diversas alter nativas de ruta hacia esa zona, pero todas ellas son caminos vecinales cuyas longitudes de tramo son muy extensas, con presencia de desarrollos mltiples y angostos, por all que surge la necesidad de encontrar una nueva alternativa de trazo.1.3. Justificacin e importancia del problema. El presente proyecto se justifica por la viabilidad econmica, comercial, social de un nuevo trazo vial cumpliendo con las caractersticas de diseo geomtrico de acuerdo a las normas DG-2001, que permitir el acceso hacia la zona de Occoruro en menor tiempo y costo contribuyendo as al desarrollo de las comunidades aledaas y reduciendo la pobreza extrema de esa zona Esta investigacin es importante para las poblaciones de la Regin de Cusco; porque su aporte puede contribuir a la desconcentracin del centro urbano de cusco.Es importante por que como resultado de esta investigacin podremos crear una nueva alternativa de acceso a la zona de Occoruro contribuyendo as al desarrollo de las comunidades aledaas.1.4. Formulacin del problemaNuestra propuesta plantea una alternativa viable y que sea complementaria a la propuesta de aeropuerto de Occoruro.De acuerdo a lo descrito formulamos las siguientes interrogantes:1.4.1. Problema generalDe qu manera la determinacin del IMDA y las caractersticas de una va con fines aeroportuarios definir el diseo geomtrico adecuado para el acceso vehicular Cusco - Occoruro?1.4.2. Problemas especficosDe qu manera influir el anlisis de alternativas de rutas existentes y nuevas?Cules seran los parmetros base para realizar el diseo geomtrico para la alternativa de ruta seleccionada?De qu manera influenciara el flujo vehicular actual del aeropuerto Velasco Astete del cusco en el flujo vehicular a Cusco Occoruro confines aeroportuarios?Cul ser el incremento del flujo vehicular con respecto al periodo de diseo para el acceso vehicular a Cusco-Occoruro con fines aeroportuarios?1.5. Objetivos1.5.1. Objetivo general. Determinar el IMDA y el diseo geomtrico de una va con fines aeroportuarios para el acceso vehicular a Cusco-Occoruro1.5.2. Objetivos especficos. Analizar las alternativas de rutas existentes y nuevas. Determinacin de los parmetros base para la alternativa de ruta seleccionada. Evaluar el flujo de transito futuro para la determinacin del acceso vehicular Cusco Occoruro, con fines aeroportuarios a partir del flujo vehicular actual de aeropuerto Alejandro Velasco Astete del Cusco Definir las caractersticas geomtricas para el acceso vehicular cusco Occoruro en relacin al flujo vehicular proyectado.

1.6. Hiptesis1.6.1. Hiptesis generalLa determinacin del IMDA y las caractersticas de una va con fines aeroportuarios definir el diseo geomtrico adecuado para el acceso vehicular Cusco Occoruro.1.6.2. Hiptesis especificasEl anlisis de alternativa a nivel de diseo geomtrico para acceso vehicular Cusco Occoruro con fines aeroportuarios permitir la determinacin del IMD y definir el diseo geomtrico adecuado para la va en estudio1.7. Variables1.7.1. Estudio de Rutas1.7.1.1. Indicadores: Topografa de la zona Usos de la tierra Geologa de la zona1.7.2. Diseo Geomtrico1.7.2.1. Indicadores: Categora de la carretera Pendientes mximas y mnimas Velocidad directriz Radios mximos y mnimos Curvas verticales y horizontales Visibilidad de parada Faja de dominio Ancho de calzada Sobreanchos1.7.3. ndice Medio Diario1.7.3.1. Indicadores Volmenes de trnsito Tipo de vehculo Cantidad de vehculos Funcin de la carretera Tasa de crecimiento de trnsito

1.8. Metodologa de la Tesis1.8.1. Tipo de investigacinSegn su finalidad:a) Es aplicativa, porque en nuestra investigacin estamos utilizando nuestros conocimientos de ingeniera para solucionar el problema, en base a las consideraciones planteadas en nuestro tema de investigacin como es el reconocimiento de 5 rutas para escoger la mejor ruta y posteriormente hacer el trazo de la va por ende es de aplicacin directa porque se aplica directamente a la solucin de un problema, cuando nosotros solucionamos directamente un problema en base a nuestra tesis se dice que nuestra investigacin se aplica a algo pero esta investigacin es aplicativa.

Segn su alcance:

b) Es descriptiva, es descriptivo porque presentara la descripcin tcnica detallada de las caractersticas geomtricas que posee una carretera y explica con detalle las propiedades, caractersticas y procesos de esta investigacin.Los estudios descriptivos miden de forma independiente o conjunta las variables, formulando hiptesis solo cuando se pronostica un hecho o datoSegn su diseoc) Es no experimental, porque estudiamos a nuestras variables tal como estn, sin alterar el terreno, nos muestra su estado natural donde vemos las caractersticas de la zona y sobre esas caractersticas realizamos nuestro reconocimiento de ruta.d) Es transversal, porque el estudio se realiza en un tiempo muy corto.

Segn su enfoquee) Es Cuantitativa, porque los datos se pueden cuantificar, segn el mtodo cientfico los alcances dependen de los objetivos del investigador para combinar los elementos en el estudio.

El desarrollo de nuestra investigacin se conforma de los siguientes 7 pasos como son:1) Formulacin de la parte terica: relacionado a nuestra tesis que viene hacer el marco terico, formulacin de la hiptesis, objetivos y variables.2) Elaboracin de instrumentos para campo que consiste en la informacin documental como fichas de anlisis y gua de observacin de campo como planos topogrficos, cartas geolgicas y croquis de rutas propuestas (se proponen seis rutas).3) Reconocimiento de las rutas por tierra (seis rutas).4) Evaluacin y seleccin de la mejor ruta5) Levantamiento topogrfico de la ruta elegida.6) Procesamiento de datos topogrficos.7) Diseo geomtrico de la ruta.

1.9. Matriz de Consistencia

CAPITULO II: MARCO TERICO DE LA TESIS2.1. Antecedentes de la tesisEn la bsqueda de la informacin previa respecto al tema de estudio se ha tenido la oportunidad de visitar diferentes centros es as el caso del gobierno regional cusco mediante el plan COPESCO el colegio de ingenieros, la biblioteca central de la UNSAAC , la biblioteca de la facultad de ingeniera de la UNSACC ,y la biblioteca de ingenieras de la universidad andina entre otras ,siendo el resultado en todas el mismo, no se ha encontrado estudios referentes al anlisis de la alternativa a nivel de diseo geomtrico para el acceso vehicular a Cusco - Occoruro, con fines aeroportuarios que nos permitan considerar como antecedentes de nuestra investigacin.2.2. Bases terico-cientficas2.2.1. Conceptos bsicos.2.2.1.1. Carretera.Una carretera es una infraestructura de transporte especialmente acondicionada dentro de toda una faja de terreno denominada derecho de va, con el propsito de permitir la circulacin de vehculos de manera continua en el espacio y en el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y comodidad. En el proyecto integral de una carretera, el diseo geomtrico es la parte ms importante ya que a travs de l se establece su configuracin geomtrica tridimensional, con el propsito de que la va sea funcional, segura, cmoda, esttica, econmica y compatible con el medio ambienteGeomtricamente, la carretera es un cuerpo tridimensional totalmente irregular lo que en un principio hace complicada su representacin. Sin embargo, posee una serie de particularidades que simplifican y facilitan su estudio: El predominio de una de sus dimensiones respecto a las otras dos: la carretera es una obra lineal. La posibilidad de reproducirla fielmente mediante el desplazamiento de una seccin transversal que permanece constante a lo largo de un eje que define su trayectoriaEstas dos caractersticas permiten la adopcin de un sistema de representacin relativamente sencillo, de fcil interpretacin y muy til desde el punto de vista constructivo. En base a este sistema, la carretera queda totalmente definida mediante tres tipos de vistas: planta, perfil longitudinal y perfil transversal. No obstante, pueden emplearse otros tipos de representacin.Camino para el trnsito de vehculos motorizados, de por lo menos dos ejes, con caractersticas geomtricas definidas de acuerdo a las normas tcnicas vigentes en el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, incluyendo el derecho de va.2.2.1.2. Camino.Un camino es una va que se construye para transitar. Partiendo de este significado, el trmino puede referirse a algo fsico y real (como una ruta por donde circulan los vehculos o un sendero que lleva desde un lugar hacia otro), o a una direccin espiritual y abstracta (Quiero encontrar mi propio camino y ser feliz).Va terrestre para el trnsito de vehculos motorizados y no motorizados, peatones y animales, con excepcin de las vas frreas.2.2.1.3. VaEl concepto de va tiene diversos usos vinculados al lugar por donde se transita. La va, en este sentido, es un camino.Va, puede tratarse del espacio urbano lineal que permite la circulacin de las personas y de los vehculos, brindando adems acceso a los edificios que se sitan a ambos lados. Por debajo de las vas se encuentra la infraestructura de servicios urbanos como la red elctrica, la telefona o el agua potable.Va puede utilizarse como sinnimo de calle, ra, pasaje, alameda, sendero, paseo o avenida, entre otros trminos, aunque cada uno suele tener un significado ms especfico (una avenida es una calle muy amplia, por ejemplo).Camino, arteria o calle.

2.2.2. Topografa.2.2.2.1. Consideraciones generales del trazo.La localizacin de una ruta entre dos puntos, uno inicial y otro terminal, establecidos como condicin previa, implica encontrar una franja de terreno cuyas caractersticas topogrficas y factibilidad de uso, permita asentar en ella una carretera de condiciones operativas previamente determinadas.El procedimiento de localizacin empieza tradicionalmente, con la determinacin de un trazado tentativo mediante la sealizacin de una lnea de banderas a travs del territorio, cuando ste es de topografa plana u ondulada, siguiendo en lo posible la ruta ms directa entre los extremos fijados para la carretera, con la condicin de ir salvando los accidentes naturales y las edificaciones o instalaciones que revistan un carcter relativamente intangible por su importancia. En los puntos de inflexin de la poligonal que se va formando, se sealiza el trazado con algn elemento tal como una bandera que permite identificar el recorrido seguido.Cuando el territorio es accidentado, el trazo resulta controlado por las inclinaciones del terreno. En estos casos, adems de vencer los accidentes importantes, el trazo se enfrenta a la necesidad de salvar la diferencia de alturas en los tramos en que se requiere ascender o descender para pasar por puntos obligados de la ruta.Para estos casos, se traza en el terreno una lnea de gradiente. Se trata de un alineamiento de direccin variable que tiene la particularidad de ascender o descender el terreno con una pendiente constante para el tramo, elegida o calculada previamente en razn a dos parmetros principales: la altura por salvar y la pendiente mxima promedio, aceptable para la carretera. La pendiente seleccionada estar algunos puntos por debajo de esa pendiente mxima, como criterio previsor dado que hay que asegurar que en el trazo definitivo se requiere no sobrepasar las pendientes mximas permitidas.La materializacin de este trazado tentativo o preliminar tradicionalmente se hace con la ayuda de un eclmetro. Este es un instrumento manual que permite sealar la horizontabilidad mediante un nivel y la pendiente deseada mediante un visor graduado respecto a la horizontal. De esta manera, el operador seala a quien porta la mira, su ubicacin en el terreno en una poligonal que asciende o desciende con la pendiente establecida.

2.2.2.2. Topografa y trazadoEl plano topogrfico es la representacin grfica del terreno, de sus accidentes, del sistema hidrogrfico, y de las instalaciones y edificaciones existentes, puestas por el hombre. El relevamiento topogrfico muestra las distancias horizontales y las diferentes cotas o elevaciones de los elementos representados en el plano mediante curvas de nivel a escalas convenientes para la interpretacin del plano por el ingeniero y para la adecuada representacin de la carretera y de las diversas estructuras que lo componen.En los reconocimientos, se recomienda usar de preferencia planos a escala en el rango entre 1:2000 y 1:10000 con curvas de nivel, a intervalos de altura de 5 m. En terrenos muy empinados, no es posible el dibujo de curvas a este intervalo y ser necesario elegir un intervalo mayor en que la distancia horizontal en el dibujo, entre dos curvas de nivel sea mayor a 1 mm.En los diseos definitivos, se recomienda utilizar planos en planta horizontales normalmente en el rango de 1:500 y 1:1000 para reas urbanas; y de 1:1000 y 1:2000 para reas rurales. Y curvas a nivel a intervalos de 0.5 m. a 1.0 m. de altura en reas rurales y a intervalos de 0.5 m. en reas urbanas.El levantamiento topogrfico puede hacerse usualmente en dos formas alternativas. La ms comn resulta ser el levantamiento ejecutado en una estrecha franja del territorio, a lo largo de la localizacin proyectada para la carretera y su derecho de va. La alternativa es hacer levantamientos topogrficos sobre un rea ms amplia que permitir el estudio en gabinete de variantes en el trazo para optimizar el diseo y minimizar los costos.

2.2.3. Volmenes de trnsito.Los estudios sobre volmenes de trnsito son realizados con el propsito de obtener informacin relacionada con el movimiento de vehculos y/o personas sobre puntos o secciones especficas dentro de un sistema vial. Dichos datos de volmenes de transito son expresados con respecto al tiempo, y de su conocimiento se hace posible el desarrollo de estimaciones razonables de la calidad de servicio a los usuarios. Se define volumen de transito, como el nmero de vehiculos que pasan por un punto o seccin transversal dados, de un carril o de una calzada, durante un periodo determinado.Se expressa como:Q = N/TDnde:Q = Vehculos que pasan por unidades de tiempo (vehculos/periodo)N = Nmero total de vehculos que pasan (vehculos)T = Perodo determinado (unidades de tiempo)2.2.4. Usos de la tierra.Este factor es tambin muy importante debido a que el uso que tenga el terreno o la actividad econmica que se desarrolle, puede influenciar en el diseo de la carretera, por el efecto que pueda tener el trnsito o el movimiento de peatones, por todo esto es sumamente importante este factor ya que pueden existir diversas formas de hacer el diseo justo para la zona en que se trabaja.Para el diseo que estamos desarrollando no vamos a trabajar mucho en este factor ya que resulta complejo hacer los estudios pertinentes. Esta caracterstica ayuda a determinar la seleccin de la ruta y la localizacin de la va, es decir para establecer en que forma va ir la va con relacin al uso de la tierra y este estudio es necesario desde la planeacin de la va.2.2.5. Geologa de la zona.Las carreteras pavimentadas de bajo volumen de trnsito, se estructuran como carreteras de bajo costo. Consecuentemente, tienen alineamientos de diseo que evitan excesivos movimientos de tierra; considerando estructuras y obras de arte, por lo general diseadas para periodos de vida til, de corto, mediano y largo plazo. Con estos requerimientos bsicos, los estudios de geologa incluirn un diagnstico que comprenda consultas a los pobladores, a la autoridad vial competente y a su personal tcnico. Asimismo un reconocimiento e inspeccin de campo siguiendo el trazo probable del eje de la carretera, para detectar o certificar la presencia o total ausencia de problemas geolgicos activos en la ruta y/o en el tramo vial materia de estudio, que pudieran en algn caso afectar las caractersticas del proyecto tales como problemas de inestabilidad de taludes, fallas localizadas por las que se filtra el agua de lluvias hacia el subsuelo, presencia de afloramientos de aguas subterrneas, erosiones por accin de los ros, inclinacin de los rboles en las laderas, zonas de cadas de rocas sobre la carretera existente, el sentido de las formaciones rocosas que podran desestabilizarse y otros problemas de naturaleza geodinmica que ocasionen fallas en la plataforma y taludes de la carretera.El estudio determinar las caractersticas geolgicas del terreno a lo largo del trazo definitivo y de las fuentes de materiales (canteras), definiendo las unidades estratigrficas considerando las caractersticas geolgicas tanto de rocas como de suelos y el grado de sensibilidad o la prdida de estabilidad en relacin a la obra a construir.Asimismo, se determinar la geomorfologa regional y rea definiendo los aspectos principales de inters geotcnico: a) Topografa (plana, ondulada, montaosa).b) Unidades geomorfolgicos areales y locales (terraza fluvial, conoide aluvional, terraza marina, duna, pantano, quebradas, taludes, ladera).c) Materiales componentes del talud de corte (Clasificacin de materiales).d) Materiales constituyentes del suelo (grava, arena, arcilla...) diferencindolos entre transportados y no transportados.e) Litologa dominante de materiales transportados.El estudio geolgico debe ser de extensin y alcance local y ser desarrollada fundamentalmente sobre la base del reconocimiento de campo y complementada con documentos de consulta, como informacin tcnica general publicada por el INGEMET a nivel regional, mapas geolgicos, topogrficos o de restitucin fotogramtrica.2.2.6. Seleccin de rutas.Se entiende por ruta aquella franja de terreno, de ancho variable, comprendida entre dos puntos obligados extremos y que pasa a lo largo de puntos obligados intermedios, dentro de la cual es factible realizar la localizacin del trazado de una va. Los puntos obligados son aquellos sitios extremos o intermedios por lo que necesariamente deber pasar la va, ya sea por razones tcnicas, econmicas, sociales y polticas; como por ejemplo: poblaciones, reas productivas, puertos, puntos geogrficos como valles y depresiones, etc.La identificacin de una ruta a travs de estos puntos obligados o de control primario y su paso por otros puntos intermedios de menor importancia o de control secundarios hace que aparezcan varias rutas alternas. Son ejemplos de puntos de control secundario: caseros, cruces de ros y caadas, cruces con otras vas, zonas estables, bosques, etc.Para todas las rutas alternas, es necesario llevar a cabo la actividad denominada seleccin de ruta, la cual comprende una serie de trabajos preliminares que tienen que ver con acopio de datos, estudio de planos, reconocimientos areos y terrestres, poligonales de estudio, etc.El acopio de datos se refiere a la obtencin de la informacin bsica en la zona de estudio, relacionada con la topografa, la geologa, la hidrologa, el drenaje y los usos de la tierra. Estos factores constituyen los mayores controles en el diseo, localizacin y construccin de la futura va. Igualmente deber obtenerse informacin sobre la actividad econmica y social de la regin.El estudio de planos forma parte del llamado anlisis de la informacin existente. Bsicamente consiste en la elaboracin de los croquis de las rutas sobre planos, cartas geogrficas o fotografas areas, a escalas comunes, identificando sobre ellos la informacin obtenida anteriormente, especialmente los puntos obligados de control primario, ya que estos guan la direccin general a seguir de una ruta especfica. De esta manera y con la identificacin tambin de los puntos de control secundario, es posible sealar sobre los planos varias rutas alternas o franjas de estudio.Mediante los reconocimientos areos y terrestres se realiza un examen general de las rutas o franjas de terrenos que han quedado previamente determinadas y marcadas en los croquis. Su finalidad es la de identificar aquellas caractersticas que hacen una ruta mejor a las otras, cuantificar los costos posibles de construccin de la futura va por cada ruta, determinar los efectos que tendr la va en el desarrollo econmico de la regin y estimar los efectos destructivos que puedan producirse en el paisaje natural. Igualmente se aprovecha el reconocimiento para obtener datos complementarios de la zona de estudio.Las poligonales de estudio permiten recoger todos aquellos detalles necesarios que dan a conocer cual ruta es la que ofrece un mejor trazado. Estas poligonales deben levantarse en forma rpida y con una precisin no muy alta. Es as como, sus lados se pueden medir a cinta o a taquimetra, los rumbos se determinan con brjula, las alturas con barmetro y las pendientes con niveles de mano.2.2.7. Clasificacin y Categorizacin de la va.2.2.7.1. Clasificacin de las carreteras segn su funcin y competencia.

Cuadro 5: Clasificacin de las carreteras segn su funcin y competencia.Fuente: Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG - 2001.

2.2.7.2. Clasificacin de acuerdo a la demanda.a) Autopistas de primera clase. Son carreteras con IMDA mayor a 6,000 veh/da, de calzadas separadas por medio de un separador central mnimo de 6.00 m (o en su defecto, cuando se justifique, se deber contar con sistemas de contencin de vehculos tipo barreras de seguridad); cada una de las calzadas debe contar con dos o ms carriles con un mnimo de 3.60 m. se seccin por carril; con control total de accesos (ingresos y salidas) que proporcionen flujos vehiculares continuos; sin cruces o pasos a nivel, en las zonas urbanas se contar con puentes peatonales y se deber de disponer de servicios auxiliares (mecnico y salud). Sus parmetros geomtricos y de operacin estn definidos en la Tabla 102.01.b) Autopistas de segunda clase (Carretera dual o multicarril) Son carreteras con un IMDA entre 6,000 y 4,001 veh/da; de calzadas separadas por medio de un separador central que puede ser menor de 6.00 m (o en su defecto deber contar con sistemas de contencin de vehculos tipo barreras de seguridad); cada una de las calzadas debe contar con dos o ms carriles, con un mnimo de 3.60 m. de seccin por carril; con control parcial de accesos (ingresos y salidas) que proporcionen flujos vehiculares continuos; pueden haber cruces o pasos vehiculares a nivel, siempre y cuando stos cumplan con las normas establecidas en el Captulo 5 del Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras (DG-2001); en la parte pertinente de intersecciones, en las zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial que permitan velocidades de operacin amigables. Sus parmetros geomtricos y de operacin estn definidos en la Tabla 102.01.c) Carreteras de 1RA. Clase. Son aquellas con un IMDA entre 4,000 y 2,001 veh/da; de una calzada de dos carriles como mnimo de 3.60 m. de seccin por carril; en zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales, o en su defecto con dispositivos de seguridad vial que permitan velocidades de operacin amigables. Sus parmetros geomtricos y de operacin estn indicados en la Tabla 102.01.d) Carreteras de 2DA. clase. Son aquellas de una calzada de dos carriles (DC) que soportan entre 2000-400 veh/da. e) Carreteras de 3RA. clase. Son aquellas de una calzada que soportan menos de 400 veh/da. El diseo de caminos del sistema vecinal < 200 veh/da se rigen por las Normas emitidas por el MTC para dicho fin y que no forman parte del presente Manual.f) Trochas carrozables. Es la categora ms baja de camino transitable para vehculos automotores. Construido con un mnimo de movimiento de tierras, que permite el paso de un solo vehculo.

Tabla 1: Parmetros geomtricos y de operacin segn el tipo de va.

Fuente: Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG - 2001.

2.2.7.3. Clasificacin segn condiciones orogrficas.

a) Carreteras tipo 1Permite a los vehculos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehculos ligeros. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, es menor o igual a 10%.

b) Carreteras tipo 2Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehculos de pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, vara entre 10 y 50%.

c) Carreteras tipo 3Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, vara entre 50 y 100%.

d) Carreteras tipo 4Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que aquellas a las que operan en terreno montaoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, es mayor de 100%.Tabla 2: Clasificacin de la red vial y su relacin con la velocidad del diseo modificada segn RD 037- 2008 MTC.CLASIFICACINAUTOPISTA 1RA CLASEAUTOPISTA 2DA CLASECARRETERAS 1RA CLASECARRETERAS 2DA CLASECARRETERASA 3RA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)> 60006000 - 40014000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP (2)AP ( MC)DCDCDC

SEALIZACIONTOTALTOTALTOTAL

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DE DISEO:

30 KPH

40 KPH

50 KPH

60 KPH

70 KPH

80 KPH

90 KPH

100 KPH

110 KPH

120 KPH

130 KPH

140 KPH

150 KPH

AP:AutopistaNOTA 2: En caso de que una va clasifique como carretera de la 1ra. Clase y a pesar de ello se desee disear una va multicarril, las caractersticas de sta se debern adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una va dual y se desea disear una autopista, se debern utilizar los requerimientos mnimos del orden superior inmediato.

MC:Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas)

DC:Carretera De Dos Carriles

Rango de Seleccin de Velocidad

NOTA 1: En zona tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique por demanda la construccin de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurndose que ambas calzadas tengan las caractersticas de dicha clasificacin.

NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificacin, sern justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus caractersticas sern definidas por dicha entidad.


2.2.8. Vehculos de diseo.2.2.8.1. Caractersticas generales.Las caractersticas de los vehculos de diseo condicionan los distintos aspectos del dimensionamiento geomtrico y estructural de una carretera. As, por ejemplo:- El ancho del vehculo adoptado incide en el ancho del carril de las bermas y de los ramales.- La distancia entre los ejes influyen en el ancho y los radios mnimos internos y externos de los carriles en los ramales.- La relacin de peso bruto total/potencia guarda relacin con el valor de pendiente admisible e incide en la determinacin de la necesidad de una va adicional para subida y, para los efectos de la capacidad, en la equivalencia en vehculos ligeros.

2.2.8.2. Dimensiones vehculos ligeros.La longitud y el ancho de los vehculos ligeros no controlan el diseo, salvo que se trate de una va en que no circulan camiones, situacin poco probable en el diseo de carreteras rurales. A modo de referencia se citan las dimensiones representativas de vehculos de origen norteamericano, en general mayores que las del resto de los fabricantes de automviles:Ancho: 2,10 m.Largo: 5,80 m.Para el clculo de distancias de visibilidad de parada y de adelantamiento, se requiere definir diversas alturas, asociadas a los vehculos ligeros, que cubran las situaciones ms favorables en cuanto a visibilidad.h : Altura faros delanteros: 0,60 m.h1 : Altura ojos del conductor: 1,07 m.h2 : Altura obstculo fijo en la carretera: 0,15 m.h3 : Corresponde a altura de ojos de un conductor de camin o bus, necesaria para verificacin de visibilidad en curvas verticales cncavas bajo estructuras (2,50 m).h4 : Altura luces traseras de un automvil o menor altura perceptible de carrocera: 0,45 m.h5 : Altura del techo de un automvil : 1,30 m.

2.2.8.3. Dimensiones vehculos pesados.Las dimensiones Mximas de los Vehculos a emplear en el diseo geomtrico sern las establecidas en el Reglamento de Pesos y Dimensin vehicular para la circulacin en la Red Vial Nacional, aprobada mediante Decreto Supremo N 013-98-MTC y Resolucin Ministerial N 375-98-MTC/15.02En la Tabla 202.01 se resumen los datos bsicos de los vehculos de diseo.

Tabla 3: Datos bsicos de los vehculos de diseo.


2.2.8.4. Giro mnimo y vehculos tipo.El espacio mnimo absoluto para ejecutar un giro de 180 en el sentido del movimiento de las agujas del reloj, queda definido por la trayectoria que sigue la rueda delantera izquierda del vehculo (trayectoria exterior) y por la rueda trasera derecha (trayectoria interior). Adems de la trayectoria exterior, debe considerarse el espacio libre requerido por la seccin en volado que existe entre el primer eje y el parachoques, o elemento ms sobresaliente.La trayectoria exterior queda determinada por el radio de giro mnimo propio del vehculo y es una caracterstica de fabricacin.La trayectoria interior depende de la trayectoria exterior, del ancho del vehculo, de la distancia entre el primer y ltimo eje y de la circunstancia que estos ejes pertenecen a un camin del tipo unidad rgida o semirremolque articulado.En la Figura 202.03, se ilustra la trayectoria mnima obtenida para el vehculo de diseo con las dimensiones mximas establecidas en el Reglamento de Peso y Dimensin Vehicular.Figura 6: Mnimo giro para vehculo B3 o C3.

Fuente: Norma Diseo Geomtrico DG - 2001.2.2.9. Criterios y controles bsicos para el diseo.2.2.9.1. Caractersticas del trnsito.La acertada prediccin de los volmenes de demanda, su composicin y la evolucin que estas variables pueden experimentar a lo largo de la vida de diseo, es indispensable para seleccionar la categora que se debe dar a una determinada va.Los principales indicadores que debern tenerse en consideracin son los que se describen a continuacin.2.2.9.1.1. ndice Medio Diario Anual (IMDA). Manual de Diseo de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito.El ndice Medio Diario Anual (IMDA) representa el promedio aritmtico de los volmenes diarios para todos los das del ao, previsible o existente en una seccin dada de la va. Su conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la va en la seccin considerada y permite realizar los clculos de factibilidad econmica.En los estudios del trnsito se puede tratar de dos situaciones:a) Los estudios para carreteras con el trnsito existente podr proyectarse mediante los sistemas convencionales.b) Las carreteras nuevas requieren de un estudio de desarrollo econmico zonal o regional que lo justifique.La carretera se disea para un volumen de trnsito que se determina como demanda diaria promedio a servir al final del perodo de diseo, calculado como el nmero de vehculos promedio que utilizan la va por da actualmente y que se incrementa con una tasa de crecimiento anual, normalmente determinada por el MTC para las diversas zonas del pas.Clculo de tasas de crecimiento y la proyeccinSe puede calcular el crecimiento de trnsito utilizando una frmula simple:Tn = To (1+i)n-1En la que:Tn = Trnsito proyectado al ao n en veh/da.To = Trnsito actual (ao base o) en veh/da.n = Aos del perodo de diseo.i = Tasa anual de crecimiento del trnsito. Definida en correlacin con la dinmica de crecimiento socio-econmico (Tasa Anual de Crecimiento de la Poblacin) normalmente entre 2% y 6% a criterio del equipo del estudio.Estas tasas pueden variar sustancialmente si existieran proyectos de desarrollo especficos por implementarse con suficiente certeza a corto plazo en la zona de la carretera.La proyeccin puede tambin dividirse en dos partes. Una proyeccin para vehculos de pasajeros que crecer aproximadamente al ritmo de la tasa de crecimiento de la poblacin y una proyeccin de vehculos de carga que crecer aproximadamente con la tasa de crecimiento de la economa. Ambos ndices de crecimiento correspondientes a la regin que normalmente cuenta con datos estadsticos de estas tendencias.2.2.9.1.2. Clasificacin por tipo de vehculo.Expresa en porcentaje la participacin que le corresponde en el IMD a las diferentes categoras de vehculos, debiendo diferenciarse por lo menos las siguientes:- Vehculos Ligeros: Automviles, Camionetas hasta 1,500 Kg.- Transporte Colectivo: Buses Rurales e Interurbanos.- Camiones: Unidad Simple para Transporte de Carga.- Semirremolques y Remolques: Unidad Compuesta para Transporte de Carga.Segn sea la funcin del camino la composicin del trnsito variar en forma importante de una a otra va.En pases en vas de desarrollo la composicin porcentual de los distintos tipos de vehculos suele ser variable en el tiempo.2.2.9.1.3. Demanda horaria.En caminos de alto trnsito es el volumen horario de diseo (VHD), y no el IMDA, lo que determina las caractersticas que deben otorgarse al proyecto para evitar problemas de congestin y determinar condiciones de servicio aceptables. El VHD deber obtenerse a partir de una ordenacin decreciente de los mayores volmenes horarios registrados a lo largo de todo un ao. Al graficar estos valores se podr establecer el volumen horario de demanda mxima normal, que para la mayora de los caminos de trnsito mixto (aquellos que no presentan un componente especializado preponderante, por ejemplo: turismo) coincide con el volumen asociado a la trigsima hora de mayor demanda. Los volmenes asociados a las horas que ocupan las primeras posiciones en la ordenacin decreciente se consideran mximos extraordinarios en los que se acepta cierto grado de congestin al final de la vida til del proyecto. El volumen asociado a la trigsima hora ser mayor aunque muy similar, que los volmenes previsibles en una gran cantidad de horas al ao que figuran a continuacin de la trigsima hora, de all su definicin como mximo normal.En caso que la informacin ordenada grficamente no presente el comportamiento descrito, se deber adoptar un criterio adecuado que permita establecer el volumen a considerar como mximo normal para el diseo.De lo anteriormente expuesto se infiere que el VHD considera las demandas crticas tomando en cuenta las variaciones estacionales y diarias que normalmente presenta una carretera. Por otra parte el VHD debe ser proyectado al trmino del perodo de diseo a fin de considerar su evolucin en el tiempo.A falta de informacin estadstica que permita elaborar el anlisis detallado del comportamiento horario actual de una ruta existente o para estimar el VHD, de una nueva ruta, se podr utilizar la relacin emprica extensamente comprobada en caminos de trnsito mixto, que relaciona el IMDA con el VHD:VHDao i = 0.12 ~ 0.18 IMDAao iCoeficientes del orden de 0.12 corresponden por lo general a carreteras de trnsito mixto con variaciones estacionales moderadas.Coeficientes del orden 0,18 se asocian a carreteras con variaciones estacionales marcadas, causadas normalmente por componentes de tipo turstico.Es importante hacer notar que mientras no se prevea un cambio importante en las proporciones en que participan los diferentes componentes de trnsito (Industrial, agrcola, minero, turstico, etc), la relacin entre el VHD y el IMDA se mantendr razonablemente constante.En cuanto a la composicin por categora de vehculo, es necesario tener presente que los volmenes horarios mximos se producen por un incremento de los vehculos ligeros, y en los casos con componente turstica, este incremento se da en das coincidentes con una baja en el volumen de camiones. En definitiva el VHD presentar una composicin porcentual diferente de la que se observa para el IMDA, situacin que deber analizarse en cada caso particular.2.2.9.1.4. Crecimiento del trnsito.Deben establecerse los volmenes de trnsito presentes en el ao de puesta en servicio del proyecto y aquellos correspondientes al ao horizonte de diseo. Ello, adems de fijar algunas caractersticas del proyecto, permite eventualmente elaborar un programa de construccin por etapas.En el caso de carreteras de 3er. orden que rara vez enfrentan problemas de congestin a lo largo de su vida de diseo, tasas de crecimiento de tipo histrico observadas en la regin pueden ser suficientes para abordar el problema. En el caso de carreteras de 1er. y 2do. orden, se requerir un estudio especial para proyectar la evolucin del trnsito en todos sus aspectos.2.2.10. Velocidad de diseo.La velocidad directriz o de diseo es la escogida para el diseo, entendindose que ser la mxima que se podr mantener con seguridad sobre una seccin determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorables para que prevalezcan las condiciones de diseo.La seleccin de la velocidad de diseo ser una consecuencia de un anlisis tcnico-econmico de alternativas de trazado que debern tener en cuenta la orografa del territorio. En territorios planos el trazado puede aceptar altas velocidades a bajo costo de construccin, pero en territorios muy accidentados ser muy costoso mantener una velocidad alta de diseo, porque habra que realizar obras costosas para mantener un trazo seguro. Ello solo podra justificarse si los volmenes de la demanda de trnsito fueran muy altos. En el particular caso de este manual destinado al diseo de carreteras pavimentadas de bajo volumen del trnsito, es natural, en consecuencia, que el diseo se adapte en lo posible a las inflexiones del territorio y particularmente la velocidad de diseo deber ser bastante baja cuando se trate de sectores o tramos de orografa ms accidentada.

2.2.10.1. Relacin entre la velocidad directriz y las caractersticas geomtricas.La velocidad directriz condiciona todas las caractersticas ligadas a la seguridad de trnsito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad y peralte, variarn apreciablemente con la velocidad directriz. En forma indirecta estn influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada, bermas, etc.En las presentes normas las caractersticas geomtricas, (radio mnimo de las curvas horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) estn relacionadas a cada velocidad directriz.2.2.10.2. Velocidad de marcha.Denominada tambin velocidad de crucero, es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo durante el cual el vehculo estuvo en movimiento, bajo las condiciones prevalecientes del trnsito, la va y los dispositivos de control. Es una medida de la calidad del servicio que una va proporciona a los conductores, y vara durante el da principalmente por la variacin de los volmenes de trnsito.Para obtener la velocidad de marcha en un viaje normal, se debe descontar del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo en que el vehculo se hubiese detenido por cualquier causa.2.2.10.3. Velocidad de operacin.En el diseo geomtrico de carreteras, se entiende como velocidad de operacin de un determinado elemento geomtrico, la velocidad segura y cmoda a la que un vehculo aislado circulara por l, sin condicionar la eleccin de la velocidad por parte del conductor ningn factor relacionado con la intensidad de trnsito, ni la meteorologa, es decir, asumiendo un determinado nivel de velocidad en funcin de las caractersticas fsicas de la va y su entorno, apreciables por el conductor.Tambin se interpreta la velocidad de operacin como la velocidad a la que se observa que los conductores operan sus vehculos.2.2.10.4. Relacin entre las velocidades de operacin y de marcha.Segn se encuentre en la fase del estudio de una carretera existente o en el diseo de una nueva carretera, se podrn determinar las velocidades de operacin en el primer caso, o simplemente estimarlas en el segundo, siempre considerando los distintos elementos geomtricos a lo largo del trazado.Para la determinacin de las velocidades de operacin debern tomarse datos de velocidades puntuales en la mitad de las curvas horizontales y de las rectas que tengan suficiente longitud. As, se pueden obtener las sucesivas velocidades de operacin o velocidades realmente prcticas como resultado o efecto operacional de la geometra de la va.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 tomarn como valores tericos los comprendidos entre el 85% y el 95% de la velocidad de diseo, tal como se muestran en la Tabla 204.01.

Tabla 4: Velocidades de marcha tericas en funcin de la velocidad directriz.


2.2.10.5. Eleccin de la velocidad directriz.La seleccin de la velocidad directriz depende de la importancia o categora de la futura carretera, de los volmenes de trnsito que va a mover, de la configuracin topogrfica del terreno, de los usos de la tierra, del servicio que se requiere ofrecer, de las consideraciones ambientales, de la homogeneidad a lo largo de la carretera, de las facilidades de acceso (control de accesos), de la disponibilidad de recursos econmicos y de las facilidades de financiamiento.Los presentes criterios establecen, en la Tabla 4 el rango de las velocidades de diseo que se deben utilizar en funcin del tipo de carretera segn sus caractersticas.2.2.10.6. Variaciones de la velocidad directriz.Los cambios repentinos en la velocidad de diseo a lo largo de una carretera debern ser evitados.Se debe considerar como longitud mnima de un tramo la distancia correspondiente a dos (2) Kilmetros, y entre tramos sucesivos no se deben presentar diferencias en las velocidades de diseo superiores a los 20 Km/h.2.2.11. Visibilidad.Distancia de visibilidad es la longitud continua hacia delante del camino, que es visible al conductor del vehculo.En diseo se consideran dos distancias, la de visibilidad suficiente para detener el vehculo, y la necesaria para que un vehculo adelante a otro que viaje a velocidad inferior, en el mismo sentido.Estas dos situaciones influencian el diseo de la carretera en campo abierto y sern tratados en esta seccin considerando alineamiento recto y rasante de pendiente uniforme. Los casos con condicionamiento asociados a singularidades de planta o perfil se tratarn en las secciones correspondientes.2.2.11.1. Distancia de visibilidad de parada.Distancia de Visibilidad de Parada, es la mnima requerida para que se detenga un vehculo que viaja a la velocidad de diseo, antes de que alcance un objetivo inmvil que se encuentra en su trayectoria.Se considera obstculo aqul de una altura igual o mayor a 0,15 m, estando situados los ojos del conductor a 1,15 m., sobre la rasante del eje de su pista de circulacin. Todos los puntos de una carretera debern estar provistos de la distancia mnima de visibilidad de parada.Si en una seccin de carretera o camino resulta prohibitivo lograr la Distancia Mnima de Visibilidad de Parada correspondiente a la Velocidad de Diseo, se deber sealizar dicho sector con la velocidad mxima admisible, siendo ste un recurso extremo a utilizar slo en casos muy calificados y autorizados por el MTC.

2.2.11.2. Distancia de visibilidad de paso.Distancia de Visibilidad de Paso, es la mnima que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor del vehculo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad 15 Kph. menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteracin en la velocidad de un tercer vehculo 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 construccin, la visibilidad de paso debe asegurarse para el mayor desarrollo posible del proyecto.Se deber evitar que se tengan sectores sin visibilidad de adelantamiento en longitudes superiores a las de la Tabla 205.01, segn la categora de la carretera.

Tabla 5: Longitud mxima sin visibilidad de adelantamiento en sectores conflictivos.Tabla 205.01Longitud mxima sin visibilidad de adelantamiento en sectores conflictivos


Los sectores con Visibilidad Adecuada para adelantar debern distribuirse lo ms homogneamente posible a lo largo del trazado. En un tramo de carretera de longitud superior a 5 Kms, emplazado en una topografa dada, se procurar que los sectores con visibilidad adecuada para adelantar, respecto del largo total del tramo, se mantengan dentro de los porcentajes que se indican en la Tabla 205.02.

Tabla 6: Porcentaje de la carretera con visibilidad adecuada para adelantar.Tabla 205.02Porcentaje de la carretera con visibilidad adecuada para adelantar


2.2.12. Seccin transversal.La seccin transversal de una carretera en un punto de sta, es un corte vertical normal al alineamiento horizontal, el cual permite definir la disposicin y dimensiones de los elementos que forman la carretera en el punto correspondiente a cada seccin y su relacin con el terreno natural.Para agrupar los tipos de carreteras se acude a normalizar las secciones transversales, teniendo en cuenta la importancia de la va, el tipo de trnsito, las condiciones del terreno, los materiales por emplear en las diferentes capas de la estructura de pavimento u otros, de tal manera que la seccin tpica adoptada influye en la capacidad de la carretera, en los costos de adquisicin de zonas, en la construccin, mejoramiento, rehabilitacin, mantenimiento y en la seguridad de la circulacin.El diseo estructural del pavimento y obras de arte, si bien son determinantes en la seccin transversal, son materia a ser normadas en otro documento, por ello se exponen aqu slo aspectos geomtricos que brinden coherencia al captulo.2.2.12.1. Elementos.Los elementos que integran y definen la seccin transversal son: ancho de zona o derecho de va, calzada superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios, tal como se ilustra en las Figura 302.02, una de dos carriles en curva.Figura 7: Seccin transversal tpica a media ladera va de dos carriles en curva.


2.2.12.2. Derecho de va o faja de dominio.Es la faja de terreno destinada a la construccin, mantenimiento, futuras ampliaciones de la Va si la demanda de trnsito as lo exige, servicios de seguridad, servicios auxiliares y desarrollo paisajstico.En las carreteras ejerce dominio sobre el derecho de Va, el MTC a travs de la Direccin General de Caminos quien normar, regular y autorizar el uso debido del mismo.

2.2.12.3. Ancho de la faja de dominio.2.2.12.3.1. Ancho normal.La faja de dominio o derecho de Va, dentro de la que se encuentra la carretera y sus obras complementarias, se extender ms all del borde de los cortes, del pie de los terraplenes, o del borde ms alejado de las obras de drenaje que eventualmente se construyen, segn la Tabla 303.01.

Tabla 7: Holgura mnima deseable entre lmites de obra y de derecho de va (m).Tabla 303.01Holgura mnima deseable entre lmites de obra y de derecho de va (m)


Adems se presenta normas generales, para los bordes libres entre el cuerpo principal de la obra y elementos externos en la Tabla 303.02. En muchos casos estos lmites no podrn aplicarse cabalmente, para estos casos los lmites sern los que resulten de la situacin legal que se genere y las negociaciones especficas a fin de evitar expropiaciones excesivas.

Tabla 8: Distancias mnimas entre pie de taludes o de obras de contencin y un elemento exterior.Tabla 303.02Distancias mnimas entre pie de taludes o de obras de contencin y un elemento exterior.


2.2.12.3.2. Ancho mnimo.Sern los recomendados en la Tabla 303.03Tabla 9: Ancho mnimo de faja dominio.Tabla 303.03Ancho mnimo de faja de dominio


Por Resolucin Ministerial el MTC, especificar el ancho del derecho de Va para cada carretera.Cuando el ancho de la faja de dominio compromete inmuebles de propiedad de particulares, compete al MTC realizar las acciones necesarias para resolver la situacin legal que se genere.Para ejecutar cualquier tipo de obras y/o instalaciones fijas o provisionales, cambiar el uso a destino de las mismas, plantar o talar rboles, en el derecho de Va, se requerir la previa autorizacin de la Direccin General de Caminos del MTC, sin perjuicio de otras competencias concurrentes.2.2.12.4. Zona de propiedad restringida.A cada lado del Derecho de Va habr una faja de Propiedad Restringida. La restriccin se refiere a la prohibicin de ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad o visibilidad, y que dificulten ensanches futuros. El ancho de esa zona se muestra en la Tabla 303.04. Esta restriccin deber ser compensada mediante negociaciones especficas.

Tabla 10: Zona de propiedad restringida a cada lado del derecho de va.Tabla 303.04Zona de propiedad restringida a cada lado del derecho de va


2.2.12.5. Nmero de carriles de la seccin tipo.El nmero de carriles de cada calzada se fijar de acuerdo con las previsiones de la intensidad y composicin del trfico previsible en la hora de diseo del ao horizonte, as como del nivel de servicio deseado, y en su caso, de los estudios econmicos pertinentes. De dichos estudios se deducirn las previsiones de ampliacin.En carreteras de calzada nica:- Se proyectarn dos carriles por calzada, uno para cada sentido de circulacin.- En ningn caso se proyectarn calzadas con dos carriles por sentido. No se computarn, a estos efectos, los carriles adicionales ni los carriles de cambio de velocidad.2.2.12.6. Calzada.2.2.12.6.1. Ancho de tramos en tangente.En la Tabla 304.01, se indica los valores apropiados del ancho del pavimento para cada velocidad directriz con relacin a la importancia de la carretera.El ancho de la calzada en tangente se determinar con base en el nivel de servicio deseado al finalizar el perodo de diseo o en un determinado ao de la vida de la carretera. En consecuencia, el ancho y nmero de carriles se determinarn mediante un anlisis de capacidad y niveles de servicio. Los anchos de carril que se usen, sern: 3,00 m; 3,30 m; 3,50 m; 3,60 m y 3,65 m.Tabla 11: Ancho de calzada de dos carriles.


2.2.12.6.2. Ancho de tramos en curva.Las secciones indicadas en la Tabla 304.01 estarn provistas de sobre anchos en los tramos en curva, de acuerdo a lo indicado en el inciso 402.072.2.12.7. Bermas.2.2.12.7.1. Ancho de bermas.En la Tabla 304.02, se indican los valores apropiados del ancho de las bermas. El dimensionamiento entre los valores indicados, para cada velocidad directriz se har teniendo en cuenta los volmenes de trfico y el costo de construccin. Tabla 12: Ancho de bermas.


2.2.12.7.2. Inclinacin de las bermas.Figura 8: Inclinacin transversal de las bermas.Figura 304.01Inclinacin transversal de bermas


2.2.12.8. Bombeos.En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contraperalte las calzadas debern tener, con el propsito de evacuar las aguas superficiales, una inclinacin transversal mnima o bombeo, que depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitacin de la zona.La Tabla 304.03 especifica estos valores indicando en algunos casos un rango dentro del cual el proyectista deber moverse, afinando su eleccin segn los matices de la rugosidad de las superficies y de los climas imperantes.Tabla 13: Ancho de bermas.Tabla 304.03Bombeos de la calzada


El bombeo se puede dar de varias maneras, dependiendo del tipo de plataforma y de las conveniencias especficas del proyecto en una zona dada. Estas formas se indican en la Figura 304.02.

Figura 9: Bombeos.Figura 304.02


2.2.12.9. Peralte.2.2.12.9.1. Valores del peralte.Con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los lmites fijados en la Tabla 304.08.Los valores mximos del peralte, son controlados por algunos factores como: Condiciones climticas, orografa, zona (rural urbana) y frecuencia de vehculos pesados de bajo movimiento, en trminos generales se utilizarn como valores mximos los siguientes:

Tabla 14: Valores de radio por encima de los cuales no es indispensable peralte.Tabla 304.08Valores de radio por encima de los cuales no es indispensable peralte.


Tabla 15: Valores de peralte mximo.Tabla 304.04Valores de peralte mximo


2.2.12.9.2. Transicin del bombeo al peralte.Se ejecutar a lo largo de la longitud de la Curva de Transicin. Cuando no exista Curva de Transicin, se seguir lo normado en el Tpico 2.1.6.9.3. pasar del bombeo al peralte se girar la seccin sobre el eje de la corona en carreteras de una calzada y en autopistas y carreteras duales se definir claramente en el proyecto la ubicacin del eje de giro.2.2.12.9.3. Condicionantes para el desarrollo del peralte.(a) Proporcin del Peralte a Desarrollar en Tangente:Cuando no existe curva de transicin de radio variable entre la tangente y la curva circular, el conductor sigue en la mayora de los casos una trayectoria similar a una de estas curvas que se describe parcialmente en una y otra alineacin.Lo anterior permite desarrollar una parte del peralte en la recta y otra en la curva.Tabla 16: Valores de peralte mximo.Tabla 304.05Proporcin del peralte a desarrollar en tangente


Las situaciones mnima y mxima se permiten en aquellos casos en que por la proximidad de dos curvas existe dificultad para cumplir con algunas de las condicionantes del desarrollo del peralte.2.2.12.9.4. Desarrollo del peralte entre curvas sucesivas.Entre dos curvas del mismo sentido deber existir, en lo posible, un tramo en tangente mnimo de acuerdo a lo establecido en la Tabla 304.06 por condiciones de guiado ptico.Tabla 17: Tramo en tangente entre curvas del mismo sentido.Tabla 304.06Tramo en tangente entre curvas del mismo sentido.


2.2.12.9.5. Giro del peralte.El giro del peralte se har en general, alrededor del eje de la calzada. En los casos especiales, como por ejemplo en terreno excesivamente llano, cuando se desea resaltar la curva, puede realizarse el giro alrededor del borde interior.2.2.12.9.6. Peraltes mnimos.Las curvas con radios mayores que los indicados en la Tabla 304.07 para cada velocidad directriz mantendr el peralte de 2%.Tabla 18: Valores de radios con peralte mnimo.Tabla 304.07Valores de radios con peralte mnimo.


Segn el Manual de Diseo de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito se define como:2.2.13. Alineamiento horizontal.2.2.13.1. Consideraciones para el alineamiento horizontal.El alineamiento horizontal deber permitir la circulacin ininterrumpida de los vehculos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible.El alineamiento carretero se har tan directo como sea conveniente adecundose a las condiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el nmero de cambios de direccin. El trazado en planta de un tramo carretero est compuesto de la adecuada sucesin de rectas (tangentes), curvas circulares y curvas de transicin.En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad directriz. La velocidad directriz, a su vez, controla la distancia de visibilidad.Los radios mnimos, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento transversal del vehculo estn, dados en funcin a la velocidad directriz, a la friccin transversal, al peralte mximo aceptable y al vehculo de diseo.En el alineamiento horizontal desarrollado para una velocidad directriz determinada, debe evitarse el empleo de curvas con radio mnimo. En general, se deber tratar de usar curvas de radio amplio, reservndose el empleo de radios mnimos para las condiciones ms crticas.Deber buscarse un alineamiento horizontal homogneo, en el cual tangentes y curvas se suceden armnicamente. Se restringir en lo posible el empleo de tangentes excesivamente larga con el fin de evitar el encandilamiento nocturno prolongado y la fatiga de los conductores durante el da.Al trmino de tangentes largas donde es muy probable que las velocidades de aproximacin de los vehculos sean mayores que la velocidad directriz, las curvas horizontales tendrn radios de curvatura razonablemente amplios.Deber evitarse pasar bruscamente de una zona de curvas de grandes radios a otra de radios marcadamente menores. Deber pasarse en forma gradual, intercalando entre una zona y otra, curvas de radio de valor decreciente, antes de alcanzar el radio mnimo.Los cambios repentinos en la velocidad de diseo a lo largo de una carretera debern ser evitados. En lo posible estos cambios se efectuarn en decrementos o incrementos de 15 Km. /h.No se requiere curva horizontal para pequeos ngulos de deflexin. En el cuadro 3.2.1 se muestran los ngulos de inflexin mximos para los cuales no es requerida la curva horizontal.Cuadro 6: ngulos de deflexin mximos para los que no requiere curva horizontal.Cuadro 3.2.1: ngulos de deflexin mximos para los que no se requiere curva horizontal

Fuente: Manual de Diseo de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito.

Para evitar la apariencia de alineamiento quebrado o irregular, es deseable que, para ngulos de deflexin mayores a los indicados en el cuadro 3.2.1 la longitud de la curva sea por lo menos de 150 m. Si la velocidad directriz es menor a 50 Km./h y el ngulo de deflexin es mayor que 5, se considera como longitud de curva mnima deseada la longitud obtenida con la siguiente expresin: L = 3V (L = longitud de curva en metros y V = velocidad en Km./hora). Deben evitarse longitudes de curvas horizontales mayores a 800 metros.Se evitar, en lo posible, los desarrollos artificiales. Cuando las condiciones del relieve del terreno hagan indispensable su empleo, el proyectista har una justificacin de ello. Las ramas de los desarrollos tendrn la mxima longitud posible y la mxima pendiente admisible, evitando la superposicin de varias de ellas sobre la misma ladera. Al proyectar una seccin de carretera en desarrollo, ser, probablemente, necesario reducir la velocidad directriz. Los radios mnimos de giro en curvas de volteo sern evaluados segn el tipo de vehculo de diseo a utilizarse en concordancia al Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG-2001

Tabla 19: Radios mnimos y peraltes mximos para diseo de carreteras 2001.Tabla 402.02Radios mnimos y peraltes mximos para diseo de carreteras 2001.


Las curvas horizontales permitirn, cuando menos, la visibilidad igual a la distancia de parada segn se muestra en el cuadro 3.1.1.Cuadro 7: Distancia de visibilidad de parada (metros).Cuadro 3.1.1: Distancia de visibilidad de parada (metros)

La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tiene importancia prctica para valores de la pendiente de subida o bajada iguales o mayores a 6% y para velocidades directrices mayores a 70 Km/hora.


Deben evitarse los alineamientos reversos abruptos. Estos cambios de direccin en el alineamiento hacen que sea difcil para los conductores mantenerse en su carril.Tambin es difcil peraltar adecuadamente las curvas. La distancia entre dos curvas reversas deber ser, por lo menos, la necesaria para el desarrollo de las transiciones de peralte.No son deseables dos curvas sucesivas del mismo sentido, cuando entre ellas existe un tramo corto, en tangente. En lo posible se sustituirn por una sola curva o se intercalar una transicin en espiral dotada de peralte.El alineamiento en planta deber satisfacer las condiciones necesarias de visibilidad de adelantamiento, en tramos suficientemente largos y con una frecuencia razonable a fin de dar oportunidad que un vehculo adelante a otro.2.2.13.2. Curvas horizontales.El mnimo radio de curvatura es un valor lmite que est dado en funcin del valor mximo del peralte y del factor mximo de friccin, para una velocidad directriz determinada. En el cuadro 3.2.5b se muestran los radios mnimos y los peraltes mximos elegibles para cada velocidad directriz.En el alineamiento horizontal de un tramo carretero diseado para una velocidad directriz, un radio mnimo y un peralte mximo, como parmetros bsicos, debe evitarse el empleo de curvas de radio mnimo. En general, se deber tratar de usar curvas de radio amplio, reservando el empleo de radios mnimos para las condiciones ms crticas.

Cuadro 8: Radios mnimos y peraltes mximos.Cuadro 3.2.5b: Radios mnimos y peraltes mximos


La variacin de la inclinacin de la seccin transversal desde la seccin con bombeo normal en el tramo recto hasta la seccin con el peralte pleno, se desarrolla en una longitud de va denominada transicin. La longitud de transicin del bombeo en aquella en la que gradualmente se desvanece el bombeo adverso. Se denomina Longitud de Transicin de Peralte a aquella longitud en la que la inclinacin de la seccin gradualmente vara desde el punto en que se ha desvanecido totalmente el bombeo adverso hasta que la inclinacin corresponde a la del peralte.En el cuadro 3.2.5.c se muestran las longitudes mnimas de transicin de bombeo y de transicin peralte en funcin de velocidad directriz y del valor del peralte.

Cuadro 9: Longitudes mnimas de transicin de bombeo y transicin de peralte (m).Cuadro 3.2.5.c: Longitudes mnimas de transicin de bombeo y transicin de peralte (m)


2.2.13.2.1. Curvas compuestas.Salvo el caso de intersecciones a nivel de intercambios y de curvas de vuelta, en general, se evitar el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlas por una sola curva.En casos excepcionales podrn usarse curvas compuestas o curvas policntricas de tres centros. En tal caso, el radio de una no ser mayor que 1.5 veces el radio de la otra.2.2.13.2.2. Curvas de transicin.Todo vehculo automotor sigue un recorrido de transicin al entrar o salir de una curva horizontal. El cambio de direccin y la consecuente ganancia o prdida de las fuerzas laterales no pueden tener efecto instantneamente.Con el fin de pasar de la seccin transversal con bombeo (correspondiente a los tramos en tangente) a la seccin de los tramos en curva provistos de peralte y sobreancho, es necesario intercalar un elemento de diseo con una longitud en la que se realice el cambio gradual a la que se conoce con el nombre de longitud de transicin.Cuando el radio de las curvas horizontales sea inferior al sealado en el cuadro 3.2.2a, se recomienda usar curvas de transicin. Cuando se usen curvas de transicin, se recomienda el empleo de espirales que se aproximen a la curva de Euler o Clotoide.Cuadro 10: Necesidad de curvas de transicin.Cuadro 3.2.2.a: Necesidad de curvas de transicin


Cuando se use curva de transicin la longitud de la curva de transicin no ser menor que Lmin ni mayor que Lmax, segn las siguientes expresiones:L min. = 0.0178 L mx. = (24R)0.5R = Radio de la curvatura circular horizontal.L min. = Longitud mnima de la curva de transicin.L mx. = Longitud mxima de la curva de transicin en metros.V = Velocidad directriz en Km. /h.La longitud deseable de la curva de transicin, en funcin del radio de la curva circular, se presenta en el cuadro 3.2.2b.Cuadro 11: Longitud deseable de la curva transicin.Cuadro 3.2.2.bLongitud deseable de la curva transicin


2.2.13.3. Distancia de visibilidad en curvas horizontales.La distancia de visibilidad en el interior de las curvas horizontales es un elemento del diseo del alineamiento horizontal.Cuando hay obstrucciones a la visibilidad (tales como taludes de corte, paredes o barreras longitudinales) en el lado interno de una curva horizontal, se requiere un ajuste en el diseo de la seccin transversal normal o en el alineamiento, cuando la obstruccin no puede ser removida.De modo general, en el diseo de una curva horizontal, la lnea de visibilidad deber ser por lo menos igual a la distancia de parada correspondiente, y se mide a lo largo del eje central del carril interior de la curva.El mnimo ancho que deber quedar libre de obstrucciones a la visibilidad ser el calculado por la expresin siguiente:

M = Ordenada media o ancho mnimo libre.R = Radio de la curva horizontal.S = Distancia de visibilidad.2.2.13.4. Peralte de la carretera.Se denomina peralte a la sobre elevacin de la parte exterior de un tramo de la carretera en curva con relacin a la parte interior del mismo. Con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas.El peralte mximo tendr como valor mximo normal 8% y para velocidades directrices iguales o mayores a 40 Km./h como valor excepcional 10%. En casos extremos podra justificarse en peralte mximo alrededor de 12% en cuyo caso deber considerarse un incremento en el ancho de cada carril para evitar que los camiones que circulan en un sentido invadan el carril de sentido contrario.El mnimo radio (Rmin) de curvatura es un valor lmite que est dado en funcin del valor mximo del peralte (emax) y el factor mximo de friccin (fmax) seleccionados para una velocidad directriz (V). El valor del radio mnimo puede ser calculado por la expresin:

Los valores mximos de la friccin lateral a emplearse son los que se sealan en el cuadro 3.2.5.aCuadro 12: Friccin transversal mxima en curvas.Cuadro 3.2.5.a: Friccin transversal mxima en curvas


En el cuadro 3.2.5.b se muestran los valores de radios mnimos y peraltes mximos elegibles para cada velocidad directriz. En este mismo cuadro se muestran los valores de la friccin transversal mxima.

Cuadro 13: Radios mnimos y peraltes mximos.Cuadro 3.2.5b: Radios mnimos y peraltes mximos


2.2.13.5. Sobreanchos de la calzada en curvas horizontales.La calzada aumenta su ancho en las curvas para conseguir condiciones de operacin vehicular comparable a la de las tangentes.En las curvas, el vehculo de diseo ocupa un mayor ancho que en los tramos rectos. As mismo, a los conductores les resulta ms difcil mantener el vehculo en el centro del carril.En el cuadro 3.2.6 se presentan los sobre anchos requeridos para calzadas de doble carril.

Cuadro 14: Sobre ancho de la calzada en curvas circulares (m) calzada de dos carriles de circulacin.

Cuadro 3.2.6Sobre ancho de la calzada en curvas circulares (m) (Calzada de dos carriles de circulacin)


Para velocidades de diseo menores a 50 Km. /h no se requerir sobre ancho cuando el radio de curvatura sea mayor a 500 m. Tampoco se requerir sobre ancho cuando las velocidades de diseo estn comprendidas entre 50 y 70 Km. /h y el radio de curvatura sea mayor a 800 m.Las secciones en curva horizontal, debern ser provistas del sobreancho necesario para compensar el mayor espacio requerido por los vehculos.Valores del sobreancho.La Figura 10 muestra los valores de sobreancho. Los valores de sobreancho calculados podrn ser redondeados, para obtener valores que sean mltiplos de 0,10 metros. En la Tabla 402.04, se entregan los valores redondeados para el vehculo de diseo y 2 carriles.Para anchos de calzada en recta >7,0 m, los valores del sobreancho de la Tabla 402.04 podrn ser reducidos en el porcentaje que se da en la Figura 402.05 (a) en funcin a la radio de la curva.El valor del sobreancho, estar limitado para curvas de radio menor a lo indicado en la Tabla 402.05 (asociado a V < 80 Kph) y se debe aplicar solamente en el borde interior de la calzada. En el caso de colocacin de una junta central longitudinal o de demarcacin, la lnea se debe fijar en toda la mitad de los bordes de la calzada ya ensanchada.Para radios mayores, asociados a velocidades mayores de 80 Kph, el valor del sobreancho ser calculado en cada caso.

Tabla 20: Valores del Sobreancho.

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