DISEÑO DE VIAS

1.  Diagrama de masas

En la Tabla 1 se presenta la cartera de chaflanes de los primeros 100 m de una vía que se planea construir (signo menos indica terraplén).

             Izquierdo                       Eje        Derecho                

K0 + 0             0        1,4                2                3,8        0

             5        7,2                0                9,4        5

K0 + 20             0                        1,3                2,5        0

             5                        0                7,6        5

K0 + 40            0        -2,8                -1        0        2,6        0

            5        10,5                0        1,6        6,7        5

K0 + 60             0        -2,5                -0,9                               0        

             5        10,3                0                               5        

K0 + 80             0        -2,9                -1,2                -0,7        0

             5        9,9                0                8,6        5

K0 + 100             0        -3,3                -2,5                -2        0

1. 9,8                0                13,2        5

a) Dibuje el diagrama de áreas indicando abscisas y áreas en la gráfica. Justifique (10%)

b) Dibuje el diagrama de masas indicando abscisas y volúmenes en la gráfica. Justifique (15%)

c) A partir del ítem 2 y considerando una distancia de acarreo libre de 50m, Costos de excavación de $1000/m3 y Costos de sobre acarreo de $5/m3-m. Planifique en detalle los movimientos de tierra, indicando donde compensar, donde botar, donde traer de préstamo, cuantifique los volúmenes en cada caso  y presupueste los movimientos de tierra. Suponga que no hay sobre acarreo para el material de préstamo ni tampoco para el desperdicio (15%)

1. Diseño vertical

Para el diseño vertical de una vía secundaria  se empalman las tangentes presentadas en la figura con una curva vertical simétrica. Debido a la intersección con una vía primaria, la cota en el K3+415m debe ser 31.2m Diseñe la curva identificando:

d)10% Longitud de la curva (parábola)

e) 5% Abscisa y cota del PCV

f) 5% Abscisa y cota del PTV

[pic 2][pic 3]

[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

1. Pavimentos

Una vía en asfalto es diseñada para transportar diariamente 350 000 toneladas de agregados y se está analizando el tipo de camión para transportar la carga. Los camiones a considerar son el C2, C3 y C3S2 con máxima carga neta de 10 ton, 16 ton y 26 ton respectivamente.

Las cargas máximas por eje en Colombia y las cargas de referencia son las siguientes:

Si se diseña para un periodo de vida útil del pavimento de 20 años y teniendo en cuenta el daño generado en el pavimento, determine:

g) (5%) Cuál de las configuraciones de camiones recomendaría? Justifique

h) (5%) Con la opción más conveniente determine el número de ejes equivalente de 80 kN que circularían por la vía durante los 20 años.

1. Factores de diseño

Dos conductores van por una vía a nivel en direcciones opuestas, uno obedeciendo el límite de velocidad va a 90km/h en su carril, el otro con algunos tragos e invadiendo el carril del primero viene por encima del  límite a 140 km/h.

i) (5%) Desde el instante que se percatan de la situación, qué distancia recorren antes de aplicar los frenos?

j) (5%) Si al instante que se percatan de la situación, se encuentran a 500m, hay choque?. Justifique.  

1. Transición del peralte

En un tramo de una vía de dos carriles de 3.5 m cada uno, con bombeo normal del 2%,  se diseña una curva circular simple con radio de 300 m, velocidad de 80 km/h y deflexión a derecha de 25°. La pendiente relativa de la rampa del peralte es ΔS = 0,45%, y peralte del 8%; el PC se encuentra ubicado en la abscisa K1+500 m.

k) (15%) Dibuje el diagrama de transición del peralte completo.        

Si  la cota en el eje de la abscisa K1+300 m es 50  m y sigue una pendiente longitudinal del -3% hasta el k1+700.

l) (15%) Calcule la cota en el eje y bordes en las abscisas que se presentan en la tabla