1. IDENTIFICACION UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIEL RENÉ MORENO PROGRAMA ANALITICO CARRETERAS I (CIV 323) Asignatura CARRETERAS I Código de asignatura (sigla) CIV - 323 Semestre 6 Prerrequisitos CIV - 215 Horas semanal (HS) HT 5 HP 2 LAB THS 7 Créditos (CR) 5 Período académico II/2011 Docente Ing. MSc. Percy F. Camacho Rioja 2. JUSTIFICACION El estudio de una carretera y su importancia sobre la región a ser por ella atravesada tiene influencia: económica, porque se abren nuevos horizontes para el desarrollo, socialmente, la apertura de nuevas carreteras posibilita la extensión de las fronteras internas formando nuevos asentamientos humanos, políticamente, las carreteras aparte de constituir factores de seguridad nacional, se prestan también para definir administraciones. Siendo entonces importante la carretera, es claro que será importante su estudio, o sea su proyecto. El diseño geométrico de carreteras es la parte más importante del proyecto de una carretera estableciendo, en base a las condicionantes y factores existentes, la configuración geométrica definitiva del conjunto que supone, para satisfacer al máximo los objetivos de funcionalidad, seguridad, comodidad, integración en su entorno, armonía, economía y elasticidad, de la vía, es de gran importancia para el ingeniero civil, por lo cual, un estudio y análisis detallado del mismo resulta indispensable en su formación. La asignatura contribuye al perfil del egresado en su rol de realizar con criterio el proyecto geométrico de una carretera. Los proyectos de ingeniería vial que se elaboran con los diferentes métodos de reconocimiento permiten identificar las alternativas de trazado, logrando definir alternativas técnicas y económicas en los estudios de factibilidad de carreteras. 3. OBJETIVOS GENERALES Comprender adecuadamente los principios y métodos de la ingeniería vial, para su aplicación en el estudio y diseño geométrico de carreteras. Elaborar con criterio el proyecto geométrico de una carretera, utilizando las técnicas, métodos y software de cálculo en carreteras. 1
4. TEMATICO UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIEL RENÉ MORENO UNIDAD I: PRINCIPALES ETAPAS DE UN PROYECTO DE CARRETERAS TIEMPO: 7 HORAS OBJETIVOS ESPECIFICOS Comprender adecuadamente las principales etapas del estudio o proyecto de una carretera. Interpretar los diferentes métodos de reconocimiento para su aplicación al trazado geométrico de una carretera. 1. 1 Introducción 1. 2 Estudios necesarios para la construcción de una carretera 1.3 Fases del estudio del trazado de una carretera 1.4 Reconocimiento o anteproyecto 1.5 Exploración o proyecto 1.6 Localización o proyecto definitivo UNIDAD II: DESARROLLO DE TRAZADOS DE CARRETERAS TIEMPO: 7 HORAS Conocer apropiadamente los principales accidentes geográficos y topográficos del terreno para su aplicación al trazado de una carretera. 2.1 Factores que influyen en la elección del trazado 2.2 Nomenclatura de los principales accidentes geográficos y topográficos 2.3 Desarrollo de trazados 2.4 Ejemplos de trazados carreteros UNIDAD III: NOCIONES DE TRAFICO Y CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS TIEMPO: 8 HORAS OBJETIVOS ESPECIFICOS Comprender adecuadamente los conceptos básicos sobre tráfico, para determinar la capacidad de una carretera y su nivel de servicio. Establecer la categoría de una carretera, utilizando los diferentes tipos de clasificación para su aplicación al diseño geométrico de una carretera. 3.1 Introducción 3.2 Consideraciones respecto al tráfico 3.3 Tipos de tráfico en una carretera 3.4 Composición del tráfico en una carretera 3.5 Conteos de tráfico en una carretera 3.6 Capacidad de circulación tráfico en una carretera 3.7 Niveles de servicio 2
3.8 Clasificación de las carreteras UNIDAD IV: ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LAS CARRETERAS TIEMPO: 9 HORAS Conocer apropiadamente los elementos geométricos de las carreteras para su aplicación a la configuración geométrica definitiva del conjunto. 4.1 Introducción 4.2 Elementos planimétricos de una carretera 4.3 Curvas de concordancia horizontal 4.4 Elementos altimétricos de una carretera 4.5 Perfil longitudinal y rasante 4.6 Sección transversal del terreno 4.7 Elementos componentes de la sección transversal UNIDAD V: ALINEAMIENTO HORIZONTAL PROYECTO EN PLANTA DE UNA CARRETERA TIEMPO: 12 Horas Establecer en base a normas de diseño geométrico el alineamiento horizontal de una carretera, utilizando los elementos de las curvas circulares y las curvas de transición en espiral. 5.1 Elementos de una curva circular 5.2 Calculo de los parámetros de una curva circular 5.3 Curvas de transición, espiral 5.4 Sobrelevacion y ecuación de la espiral 5.5 Cálculo de la espiral de transición 5.6 Localización de la espiral en planta 5.7 Sobrelevacion y radio mínimo de curvatura horizontal 5.8 Longitud critica en rampa UNIDAD VI: ALINEAMIENTO VERTICAL, PROYECTO EN PERFIL DE UNA CARRETERA TIEMPO: 12 Horas Establecer en base a normas de diseño geométrico el alineamiento vertical de una carretera, utilizando los elementos de las curvas parabólicas de concordancia vertical y las rasantes rectas. 6.1 Introducción 6.2 Pendientes en las carreteras 6.3 Calculo de los elementos de una curva vertical 6.4 Tipos de curvas verticales 3
6.5 Diferencia algebraica de pendientes 6.6 Ecuación de la parábola simple 6.7 Calculo de las flechas parciales de la parábola 6.8 Punto de ordenada máxima o mínima de la parábola simple 6.9 Cotas y estacas del PCv y el PTv 6.10 Radios de las curvas parabólicas verticales 6.11 Longitud de las curvas parabólicas verticales UNIDAD VII: NORMAS PARA EL TRAZADO GEOMETRICO TIEMPO: 9 Horas Analizar e interpretar los parámetros de la norma Boliviana de diseño geométrico de carreteras para su aplicación al diseño de los diferentes elementos axiales horizontales y verticales, y transversales de una carretera. 7.1 Definiciones 7.2 Velocidades de proyecto 7.3 Radios de curvatura horizontal 7.4 Curvas de transición, tangentes Mínimas 7.5 Pendiente longitudinal 7.6 Curvaturas verticales 7.7 Derecho de vía 7.8 Ancho de las pistas de rodamiento 7.9 Acotamientos o bermas 7.10 Inclinaciones transversales UNIDAD VIII: LOCALIZACIÓN O PROYECTO DEFINITIVO TIEMPO: 8 Horas Aplicar con criterio los procedimientos de campo y de escritorio para la elaboración del proyecto definitivo de una carretera, mediante una adecuada combinación entre alineamiento horizontal y vertical. 8.1 Trabajos de campo 8.2 Elaboración de la planta 8.3 Perfil longitudinal y rasante 8.4 Secciones transversales 8.5 Excavación y cálculo de volúmenes 8.6 Proyecto definitivo 8.7 Combinación entre alineamiento horizontal y vertical UNIDAD IX: CALCULO DE VOLUMENES Y DIAGRAMA DE BRÜCKNER TIEMPO: 9 HORAS 4
Realizar una adecuada distribución de volúmenes de movimiento de tierra en el trazado en perfil de una carretera, utilizando de forma adecuada las propiedades del diagrama de masas o diagrama de Brückner. 9.1 Secciones transversales de una carretera 9.2 Calculo de áreas en las secciones transversales 9.3 Calculo de volúmenes 9.4 Diagrama de masas o diagrama de Brückner 9.5 Factor de homogeneización de volúmenes 9.6 Propiedades del diagrama de Brückner 9.7 Momento de transporte UNIDAD X: DISEÑO GEOMÉTRICO ASISTIDO POR ORDENADORES TIEMPO: 15 HORAS Realizar de forma practica el diseño geométrico de una carretera mediante ordenador, aplicando los métodos y técnicas aprendidas en la asignatura y utilizando el software de cálculo en carreteras Civil Design 3D y el programa Eagle Point. 10.1 Introducción 10.2 Modelo superficial del terreno 10.3 Normas para el trazado geométrico 10.4 Diseño de elementos principales mediante ordenador 10.5 Programa de cálculo Civil Design 3D 10.6 Programa de cálculo Eagle Point 10.7 Vista e impresión de reportes 5. METODOLOGIA DE ENSEÑANZA Clases en el aula: Método por recepción, activación de conocimientos previos, exposición del docente, ejemplificación, comentarios adicionales, aplicación. Exposiciones, la voz del profesor, pizarra, marcadores y almohadilla. Exposiciones del profesor con apoyo del proyector multimedia Preguntas y respuestas del profesor a los estudiantes y viceversa. Proyección de videos sobre aplicaciones de las unidades de aprendizaje. Proyecto de curso La elaboración del proyecto geométrico de una carretera por parte de los alumnos, será asistida por el docente en las clases prácticas, y controlada mediante el registro y seguimiento en el avance del proyecto durante el desarrollo del semestre. Visitas a Obra: Visita en conjunto con los estudiantes a algún proyecto o estudio en desarrollo o a una obra vial en construcción, para conocer directamente las principales actividades de ejecución y las aplicaciones prácticas relacionadas con la asignatura. 5
6. CRONOGRAMA 7. SISTEMA DE EVALUACION Normas de evaluación Para poder presentarse a examen final se requiere asistencia mínima del 60% a las clases teórico-prácticas. Para la evaluación final se consideran los siguientes indicadores con sus respectivas ponderaciones: Primer examen parcial 25% Unidades: I, II, III Segundo examen parcial 25% Unidades IV, V, VI y VII Proyecto de curso 20% Presentación y defensa Examen final 30% Todas las unidades Formas e instrumentos de evaluación Se realizará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desempeño y participación en clases con preguntas frecuentes sobre temas de las unidades avanzadas. La evaluación parcial consiste en una prueba teórico-práctica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo. En cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos en las unidades correspondientes. El Proyecto de Curso consiste en la elaboración del proyecto geométrico de una carretera, aplicando todos los conocimientos adquiridos en las unidades de aprendizaje, las técnicas, métodos y software de cálculo en carreteras. La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo materia. 6
8. BIBLIOGRAFIA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIEL RENÉ MORENO CARRETERAS, Jacobo Carciente APUNTES DE CARRETERAS, Percy F. Camacho Rioja ENGENHARIA RODOVIARIA, Benjamín B. Fraenkel PROJETO DE ESTRADAS, Rafael Do Amaral Campos MANUAL PARA DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS, A. B. C. INGENIERIA DE CARRETERAS, P. E. Bravo Popayán INGENIERIA DE CARRETERAS, Carlos Kraemer DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS, James Cárdenas C. 7