Diseño geometrico

ESTUDIO DE ALTERNATIVAS

WILLIAM HERNÁN BERMÚDEZ MORALES 1100104
ERICK HENRY CARRERO IBÁÑEZ 1105678
WALTER ALONSO PIRACOCA AVILA 200820455

INGENIERO
EDGAR A. CALDERÓN MALANGÓN

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS
TUNJA
2011
INTRODUCCIÓN

Una vía queda definida en su totalidad al integrar losconceptos de diseño horizontal y vertical, partiendo desde el momento en que se define la velocidad específica de modo que esta sea segura para los usuarios, se empieza a relacionar con conceptos como son el peralte que garantizara la estabilidad en curvas.

Debido a la topografía predomínate en el terreno asignado se dificulta escoger una alternativa que cumpla con los lineamientos definidos en elmanual de diseño geométrico de vías.

Como se expone en el manual del INVIAS, este tipo de trabajo se acerca al tipo de trabajo de mejoramiento de una vía pre existente en la que los puntos de inicio y fin del proyecto son puntos fijos, lo que hace más complicado para cumplir

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL
Proponer tres alternativas, que se ajusten a topografía del tramo asignado,cumpliendo con los parámetros de diseño

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
* Relacionar la interdependencia de los conceptos como son: vehículo de diseño, velocidad de diseño, pendiente máxima de diseño y como afectan el diseño geométrico de una vía
* Encontrar un alternativa que cumpla con especificaciones referenciadas en el manual de diseño geométrico del INVIAS
* Comprobar la importancia de unbuen trabajo de topografía, para la elaboración de las alternativas de diseño

3. MARCO CONCEPTUAL

3.1 CURVAS HORIZONTALES

3.1.1 empalme circular simple
Los empalmes curvas circulares presentan una curvatura constante, la cual es inversamente proporcional al valor del radio. En el diseño de carreteras corresponde a un elemento geométrico de curvatura rígida.

PI: Punto de cruce de dostangentes que forman el empalme.
PC: Punto de inicio del empalme.
PT: Punto final del empalme.
Δ: Ángulo de deflexión en el PI, en grados o radianes.
R: Radio del arco circular, en metros.
LC: Longitud del arco circular, en metros.
T: Tangente del empalme, en metros.

3.1.2 Empalme espiral clotoide

La espiral Clotoide corresponde a la espiral con más uso en el diseño decarreteras ya que sus bondades con respecto a otros elementos geométricos curvos permiten obtener carreteras cómodas, seguras y estéticas.

Con el empleo de las espirales se mejora considerablemente la apariencia en relación con curvas circulares únicamente. En efecto, mediante la aplicación de espirales se suprimen las discontinuidades notorias al comienzo y al final de la curva circular.

3.1.3Empalme espiral – círculo - espiral

Corresponde al empalme de dos líneas rectas con un ángulo de deflexión (Δ) mediante arcos de transición y un arco circular de Radio (RC). Los arcos de transición corresponden a espirales Clotoides que pueden ser de igual o diferente parámetro (A), es decir el empalme espiralizado puede ser simétrico de igual parámetro o asimétrico de diferente parámetro A1 y A2para cada espiral.

3.2 Relación entre la Velocidad Específica de la curva horizontal (VCH), el Radio de curvatura (RC) y el Peralte (e)
Cuando un vehículo circula por una curva horizontal a una velocidad dada, el diseño de la vía en dicha curva debe garantizar al conductor un recorrido seguro y confortable. Para lograr este objetivo es necesario recurrir a las leyes de la física mediante laecuación de equilibrio que a continuación se expone.

3.2.1 Ecuación de equilibrio

Esta ecuación permite definir la relación entre el radio (RC) de la curva horizontal, la Velocidad Específica (VCH), el peralte (e) y la fricción transversal (fT), con la cual se tiene el equilibrio de las fuerzas que participan en la circulación del vehículo en la curva evitando el deslizamiento hacia la parte...