Perfil para el diseño de una carretera de tercer nivel

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
CURSO : CAMINOS.
DOCENTE : ING. LUIS ENRIQUE MELENDEZ CALVO
TEMA : DISEÑO GEOMETRICO DE UNA CARRETERA
ALUMNO :
• Valverde Rodríguez Julio Cesar.
HUARAZ – ANCASH
OCTUBRE - 2021

2. Contenido
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................3
PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO..............................................................................................4
PLANTAMIENTO Y DEFINICION DEL PROYECTO......................................................................4
PROBLEMATICA GENERAL .....................................................................................................4
PROBLEMATICA ESPECIFICA ..................................................................................................4
Objetivos ..................................................................................................................................4
Objetivo general ...................................................................................................................4
Objetivos específicos.............................................................................................................5
MARCO TEORICO ......................................................................................................................5
DISEÑO GEOMETRICO...............................................................................................................5
NORMAS GENERALES............................................................................................................5
SELECCIÓN DE RUTAS POSIBLES ................................................................................................6
PARÁMETROS DE PROYECTO.....................................................................................................6
TIPOS DE VEHÍCULOS ................................................................................................................6
CRITERIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO GEOMETRICO..................................................................7
VELOCIDAD DE DISEÑO.............................................................................................................7
RADIO MINIMO.........................................................................................................................9
TRAMOS EN TANGENTE ..........................................................................................................11
CURVAS CIRCULARES ..............................................................................................................11
ELEMENTOS DE LA CURVA CIRCULAR ......................................................................................11
CONCLUSIONES.......................................................................................................................13
RECOMENDACIONES...............................................................................................................13
Bibliografía .............................................................................................................................14
Anexos………………………………………………………………………………………………………………………………….15

3. INTRODUCCIÓN
A lo largo de los años, las carreteras se han vuelto necesarias para la comunicación en muchas
ciudades remotas del Perú rural, lo que ayuda a promover el desarrollo económico y social.
Según el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, actualmente más de 60 rutas están
clasificadas como camiones. Sin embargo, es evidente que los estándares actuales de diseño
geométrico no cuentan con los parámetros necesarios para este tipo de línea.
La norma actual no tiene parámetros, por lo que las normas anteriores utilizadas que no están
actualmente en vigor no son aplicables en la actualidad y pueden aumentar el costo de las
partidas presupuestarias. El tipo de superficie también juega un papel importante en la
optimización de costos y afecta directamente los costos de mantenimiento, es decir, el tiempo
de mantenimiento y los costos requeridos para operar la carretera correctamente.
En este proyecto, usaremos los parámetros que nos indican la norma DG-2018 para el diseño
óptimo de una carretera. Utilizaremos los parámetros y emplearemos el programa Civil 3D para
realizar el dibujo en plano para el trazo del eje de la carretera, como también para el dibujo del
perfil longitudinal como también los cortes transversales de la carretera.
'ĞŽƌĞĨĞƌĞŶĐŝĂŶĚŽƐĞŽƉƚſƉŽƌƚŽŵĂƌůĂƐĐƵƌǀĂƐĚĞŶŝǀĞůĚĞůĂnjŽŶĂĚŽŶĚĞƐĞĞŶĐƵĞŶƚƌĂŶĚŽƐ
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sŝƚƵƉĂƚĂ͕ƋƵĞĂĐƚƵĂůŵĞŶƚĞŶŽƚŝĞŶĞƵŶĂǀşĂĚĞŝŶƚĞƌĐŽŶĞdžŝſŶ͕ĞƐƚĂƐĐŽŵƵŶŝĚĂĚĞƐĞƐƚĄŶĞŶůĂ
ƌĞŐŝſŶĚĞ:ƵůŝĂĐĂĂƵŶĂĂůƚƵƌĂĂƉƌŽdžŝŵĂĚĂĚĞϯϵϬϬŵĞƚƌŽƐ͘

4. PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO
PLANTAMIENTO Y DEFINICION DEL PROYECTO
En las zonas rurales de nuestro país, la mayoría de las carreteras cuentan con IMDA200 Veh/Dia
han sido diseñadas con el Manual de Caminos desde 1978, luego por el Manual de Diseño de
Caminos de carreteras no pavimentadas de bajo volumen en las versiones 2005 y 2008. A partir
de 2013, el Ministerio de Transporte emitirá reglas de diseño de caminos geométricos y
suspenderá las propuestas geométricas. Por tanto, los parámetros de diseño de las vías no son
claros sobre los criterios a utilizar o adoptar el tamaño mínimo en el diseño de este tipo de vías.
Como resultado, muchos proyectos de carreteras locales están mal diseñados. El examen de
varios documentos técnicos reveló que el coste final no se adaptaba a la realidad de este tipo
de carreteras. Un claro ejemplo es la construcción de una sección transversal de una carretera,
que muchas veces conduce a estimaciones inadecuadas y aumenta el costo de elementos de
desplazamiento del suelo que podrían haberse evitado con mejores parámetros.
Asimismo, la norma actual (DG-2018) no especifica el tipo de superficie de rodadura sobre la
que debe diseñarse en las trochas carrozables, lo que aumenta los costes de mantenimiento por
fallas continuas y se puede reducir con el tipo de superficie de rodadura adecuado.
Ante esto se plantea lo siguiente:
PROBLEMA GENERAL
¿Qué parámetros de Diseño Geométrico emplear para optimizar la ruta según la norma DG –
2018?
PROBLEMAS ESPECIFICOS
¿Qué sección transversal deben tener la carretera para optimizar la ruta y así optimizar el costo
de construcción, según la Norma DG – 2018?
Objetivos
Objetivo general
Diseñar adecuadamente bajo los parámetros de diseño geométrico para carretera según la
norma DG-2018 con el propósito de optimizar el costo, mediante el análisis de l trabajo de
investigación.

5. Objetivos específicos
Determinar la sección transversal de la carretera para optimizar el costo mediante el análisis
según las normas existentes.
MARCO TEORICO
El diseño geométrico de las tres rutas de la carretera se realizo usando los criterios del manual
de carreteras: diseño geométrico (DG-2018).
Y con el apoyo de texto indicados en la bibliografía, se ha tratado de ser didáctico de acorde a
lo planteado por el Ingeniero Docente del Curso en esta primera etapa del proyecto.
DISEÑO GEOMETRICO
NORMAS GENERALES
Para realizar el diseño geométrico es necesario conocer las especificaciones que indica la norma
DG-2018, así como también encontrar equilibrio entre las normas para el alineamiento
horizontal y vertical.
ancho como mínimo. De manera excepcional estas vías podrán tener carriles hasta de 2.50 m,
contando con un sustento técnico correspondiente.
Estas carreteras pueden funcionar con soluciones denominadas básicas o económicas,
consistentes en la aplicación de estabilizadores de suelos, emulsiones asfálticas y/o micro
pavimentos, o en afirmado, en la superficie de rodadura. En caso de ser pavimentadas deberán
de cumplirse con las condiciones geométricas estipuladas para las carreteras de segunda clase.
Clasificación por orografía
Para la clasificación por orografía hemos calculado una pendiente de 4% y según el DG-2018
pertenece a un terreno plano (tipo 1). Y nos da un radio de longitud de 50m para el trazo de
nuestra gradiente. Según la ecuación 𝑆% =
𝐻
𝐿
× 100 y reemplazando obtenemos 𝐿 =
2𝑚
4
𝑥 100
Que da como resultado 50m.
Terreno ondulado (tipo 2)
Tiene pendientes transversales al eje de la vía, entre 11% y 50% y sus pendientes longitudinales
se encuentran entre 3% y 6%, demandando un moderado movimiento de tierras, lo que permite
alineamientos rectos, alternados con curvas de radios amplios, sin mayores dificultades en el
trazo.
Niveles de estudios preliminares
Para este proyecto se hará una carretera de ƚĞƌĐĞƌĂ clase.
Carreteras de tercera clase
Son carreteras con un IMDA menores 400 Veh/Dia, con una calzada de dos carriles de 3.00 m de

6. Los estudios preliminares deben dar respuesta, básicamente, a tres interrogantes
fundamentales, ellas son:
• Definición preliminar de las características y parámetros de diseño.
• Identificación de rutas posibles.
• Anteproyectos preliminares de las rutas posibles.
• Selección de rutas posibles
Todos estos estudios preliminares del diseño geométrico deben estar acorde a la normativa
vigente.
SELECCIÓN DE RUTAS POSIBLES
En esta primera etapa del proyecto, de las 3 rutas posibles, elegí la ruta 3, por los siguientes
motivos:
1. La distancia entre los dos puntos A y B, es menor con respecto a las otras dos
propuestas.
2. Con referencia a la orografía que se presenta se tiene que la ruta elegida es menos
accidentada y en el tema de los cortes y rellenos el volumen de material es menor.
3. Para la segunda parte del proyecto y poder validar correctamente la ruta elegida (Ruta
3) se hará el uso del método de bruce, ya que este método indica la mejor ruta para el
proyecto (cuadro de rutas, perfil de rutas y evaluación de rutas).
PARÁMETROS DE PROYECTO
En esta sección se analizarán los elementos en los que se basa el proyecto. Dichos elementos
conciernen desde la parte del usuario, las características de los vehículos, las condiciones de
tráfico de los vehículos.
TIPOS DE VEHÍCULOS
Las características de los tipos de vehículos especificados definirán los aspectos de diseño
geométrico y estructural de una carretera. Por ejemplo:
a) El ancho del vehículo adoptado incide en los anchos del carril, calzada, bermas y sobreancho
de la sección transversal, el radio mínimo de giro, intersecciones y gálibo (irregularidades de la
calzada).
b) La distancia entre los ejes influye en el ancho y los radios mínimos internos y externos de los
carriles.
c) La relación de peso bruto total/potencia, guarda relación con el valor de las pendientes
admisibles.
Se hará la clasificación de vehículo de acuerdo a los tipos de vehículos que transitan en las
autopistas y carreteras en el Perú, esto es empleado por el SNIP para el costo de operación
vehicular (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2018, p. 24)

7. CRITERIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO GEOMETRICO
La Sección Transversal según el Manual de Diseño Geométrico DG-2018, “es una variable
dependiente tanto de la categoría de la vía como de la velocidad de diseño, pues para cada
categoría y velocidad de diseño corresponde una sección transversal tipo, cuyo ancho responde
a un rango acotado y en algunos casos único” (Ministerio de Transportes y Comunicaciones,
2018, p. 16).
El estándar de una obra vial, que responde a un diseño acorde con las instrucciones y límites
normativos establecidos en el presente, queda determinado por:
a) La Categoría que le corresponde (autopista de primera clase, autopista de segunda clase,
carretera de primera clase, carretera de segunda clase y carretera de tercera clase).
b) La velocidad de diseño (V).
c) La sección transversal definida.
VELOCIDAD DE DISEÑO
Esta es la velocidad elegida para el diseño, en el entendido de que es la velocidad máxima que
puede mantener la seguridad y el confort utilizados para determinar las características
geométricas de la nueva vía durante el proceso de diseño.
En el proceso de asignación de velocidad de diseño, la seguridad vial del usuario debe ser la
máxima prioridad. Por esta razón, la velocidad de diseño a lo largo de la ruta no debería
sorprender dados los cambios repentinos y / o muy frecuentes en la velocidad a la que el
conductor puede completar la ruta con seguridad.
Para identificar los tramos homogéneos y establecer su Velocidad de Diseño, se debe atender a
los siguientes criterios:
a) La longitud mínima de un tramo de carretera, con una velocidad de diseño dada, debe ser de
tres (3.0) kilómetros, para velocidades entre veinte y cincuenta kilómetros por hora (20 y 50
km/h) y de cuatro (4.0) kilómetros para velocidades entre sesenta y ciento veinte kilómetros por
hora (60 y 120 km/h).
b) La diferencia de la Velocidad de Diseño entre tramos adyacentes, no debe ser mayor a veinte
kilómetros por hora (20 km/h).
No obstante, lo anterior, si debido a un marcado cambio en el tipo de terreno en un corto sector
de la ruta, es necesario establecer un tramo con longitud menor a la especificada, la diferencia
de su Velocidad de Diseño con la de los tramos adyacentes no deberá ser mayor de diez
kilómetros por hora. (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2018, p.96).
Velocidad de diseño del tramo homogéneo:
“La Velocidad de Diseño está definida en función de la clasificación por demanda u orografía de
la carretera a diseñarse. A cada tramo homogéneo se le puede asignar la Velocidad de Diseño
en el rango que se indica en la Tabla N°1” (Ministerio de Transportes de Comunicaciones, 2018,
p. 96).

8. Tabla N° 1: Rangos de velocidad de diseño en función a la clasificación de la carretera de
acuerdo a la orografía y demanda
Como ya hemos determinado la velocidad del diseño también podemos determinar la pendiente
máxima del proyecto. Según DG-2018 la pendiente minina es de 0.5% y la pendiente que
gobernara el proyecto es del 4%. Según el cuadro presentado podemos determinar que nuestra
pendiente máxima es de 6%.
Tabla 303.01 pendientes máximas

9. RADIO MINIMO
Para determinar el radio mínimo en una carretera de tercera clase con una orografía de terreno
plano tipo 2 y con una velocidad de diseño de 60km/h nos vamos al DG-2018, P.129 y
observamos que nos corresponde un radio mínimo de 150m en un área urbana.
Los radios mínimos de una curvatura horizontal son los menores radios que pueden recorrerse
con la velocidad de diseño y la tasa máxima de peralte, en condiciones aceptable de seguridad
y comodidad, para cuyo calculo puede utilizarse la siguiente formula: (Ferrocariles, 2018)

10. .
Tabla 302.02
Radios mínimos y peraltes máximos para diseño de carreteras

11. TRAMOS EN TANGENTE
las longitudes mínimas admisibles deseables de los tramos en tangente, en función a la
velocidad de diseño, serán las indicadas en la tabla 302.01. (Ferrocariles, 2018)
Tabla 302.01 Longitudes De Tramos En Tangente
Donde:
CURVAS CIRCULARES
Las curvas horizontales circulares simples son arcos de circunferencia de un solo radio que une
a dos tangentes consecutivas, conformando la proyección horizontal de las curvas reales o
especiales.
ELEMENTOS DE LA CURVA CIRCULAR
Los elementos y nomenclatura de las curvas horizontales circulares que a continuación se
indican, deben ser utilizadas sin ninguna modificación y son los siguientes:

13. CONCLUSIONES
• Para ejecutar el proyecto se utilizo las normas del manual de carreteras DG-2018 en
donde nos clasifica el tipo de carreteras en cuanto a su demanda y su orografía.
• Se trazó la línea gradiente usando DG-2018.
• Se uso AutoCad Civil 3D, de manera muy básica, espero que vaya mejorando mis
conocimientos para un mejor desarrollo de lo planteado en el proyecto
RECOMENDACIONES
• Se debe de entender que se esta trabajando a nivel gabinete y obviando el trabajo de
campo por razones que actualmente estamos pasando (COVID-19), en tal sentido toda
la información obtenida para este proyecto es aproximados.
• Siempre es importante tener una descripción general de al trazar el eje de la carretera
hacia el proyecto, teniendo en cuenta no solo el diseño geométrico, sino también
factores como el drenaje, la geología y seguridad vial, etc.

14. Bibliografía
Ferrocariles, D. G. (2018). Canual de Carreteras: Diseño Geometrico DG-2018. LIMA.
RAMIREZ, P., AQUINO, J., COPARI, J., PEREZ, T. (2020). PROPUESTA DE DISEÑO DE
CARRETERA DE LA RUTA COMAS SAN JUAN DE LURIGANCHO PARA MEJORAR LA
TRANSITABILIDAD. (TRABAJO DE INVESTIGACION PARA BACHILLER). UNIVERSIDAD SAN
IGNACIO DE LOYOLA, LIMA.
ROMAN, W., SALDAÑA, A. (2018). PROPUESTA DE PARÁMETROS DE DISEÑO GEOMÉTRICO
PARA TROCHAS. (TESIS PARA TITULO PROFESIONAL). UNIVERSIDAD RICARDO PALMA,
LIMA.

15. ANEXOS

16. A
B

17. 0
+
0
0
0
0
+
0
2
0
0
+
0
4
0
0
+
0
6
0
0
+
0
8
0
0
+
1
0
0
0
+
1
2
0
0
+
1
4
0
0
+
1
6
0
0+380 0+400 0+420 0+440 0+460 0+480 0+500 0+520 0+540 0+560
0+660
0+680
0+700
0+720
0+740
0+760
0+780
0+800
0+820
0+840
0+860
0+880
0+900
0+920
0+940
0+960
0+980
1+000
BP: 0+000.00
PC: 0+173.82
M
i
d
:
0
+
2
7
5
.
0
8
PT
:
0+
37
6.3
3
PC
:
0+
56
5.3
3
Mi
d:
0+
60
5.2
1
P
T
:
0
+
6
4
5
.0
9
Km:0+000.00
K
m
:
1
+
0
0
0
.
0
0

18. PERFIL LONGITUDINAL 0+000.00 - 1+000.00
ESCALA: H=1:1000 V=1:200
PROGRESIVA
COTA TERRENO
CORA RASANTE
ALTURA DE CORTE
ALTUA DE RELLENO
ALINEAMIENTO
PENDIENTE

19. 1+000
1+020
1+040
1+080
1+100
1+120
1+140
1+160
1+180
1+200
1+220
1+240
1+260
1+280
1+300
1+320
1+340
1+360
1+380
1+400
1+420
1+440
1+460
1+480
1+500
1+
70
0
1+
72
0
1+
74
0
1+
76
0
1+
78
0
1+
80
0
1+
82
0
1+
84
0
1+
86
0
1+
88
0
1+
90
0
1+
92
0
1+
94
0
1+
96
0
1+
98
0
2+
00
0
P
C
:
1
+
0
4
6
.4
2
M
id
:
1
+
0
5
4
.6
9
P
T
:
1
+
0
6
2
.9
6
P
C
:
1
+
5
0
2
.3
7
M
id: 1+598.95
PT: 1+695.53
0
.
0
0
Km:2+000.00

20. PERFIL LONGITUDINAL 1+000.00 - 2+000.00
ESCALA: H=1:1000 V=1:200
PROGRESIVA
COTA TERRENO
CORA RASANTE
ALTURA DE CORTE
ALTUA DE RELLENO
ALINEAMIENTO
PENDIENTE

21. 1+
82
0
1+
84
0
1+
86
0
1+
88
0
1+
90
0
1+
92
0
1+
94
0
1+
96
0
1+
98
0
2+
00
0
2+
02
0
2+
04
0
2+
06
0
2+
08
0
2
+
4
4
0
2
+
4
6
0
2
+
4
8
0
2
+
5
0
0
2
+
5
2
0
2
+
5
4
0
2
+
5
6
0
2
+
5
8
0
2
+
6
0
0
2+760 2+780 2+800 2+820 2+840 2+860 2+880 2+900 2+920 2+940 2+960 2+980 3+000
PC: 2+091.56
M
id
:
2
+
2
6
4
.7
2
PT: 2+437.87
PC: 2+604.25
M
id
:
2
+
6
7
6
.7
6
PT:
2+749.
26
Km:2+000.00
Km
:3+
000
.00

22. PERFIL LONGITUDINAL 2+000.00 - 3+000.00
ESCALA: H=1:1000 V=1:200
PROGRESIVA
COTA TERRENO
CORA RASANTE
ALTURA DE CORTE
ALTUA DE RELLENO
ALINEAMIENTO
PENDIENTE

23. CURVAS DEL PRIMER KILOMETRO
CURVAS RADIO T L LC E M PI PC PT
C1 166,62 115,88 202,51 190,27 36,34 29,83 0+289.71 0+173.82 0+376.33
C2 166,62 40,66 79,76 79 4,89 4,75 0+605.99 0+565.33 0+645.09
CURVAS DEL SEGUNDO KILOMETRO
CURVAS RADIO T L LC E M PI PC PT
C1 166,62 115,88 202,51 190,27 36,34 29,83 0+289.71 0+173.82 0+376.33
C2 166,62 40,66 79,76 79 4,89 4,75 0+605.99 0+565.33 0+645.09
C3 166,62 8,28 16,54 16,54 0,21 0,21 1+054.70 1+046.42 1+062.96
C4 166,62 109,08 193,17 182,53 32,53 27,22 1+611.45 1+502.37 1+695.53
CURVAS DEL TERCER KILOMETRO
CURVAS RADIO T L LC E M PI PC PT
C1 166,62 115,88 202,51 190,27 36,34 29,83 0+289.71 0+173.82 0+376.33
C2 166,62 40,66 79,76 79 4,89 4,75 0+605.99 0+565.33 0+645.09
C3 166,62 8,28 16,54 16,54 0,21 0,21 1+054.70 1+046.42 1+062.96
C4 166,62 109,08 193,17 182,53 32,53 27,22 1+611.45 1+502.37 1+695.53
C5 150 339,14 346,31 274,36 220,83 89,32 2+430.70 2+091.56 2+437.87
C6 155 78,3 145,01 139,78 18,66 16,65 2+682.55 2+604.25 2+749.26

24. CUADRO DE VOLUMEN TOTAL
PROGRESIVA
AREA DE
RELLENO(m2)
AREA
DECORTE(m2)
VOLUMEN DE
RELLENO(m3)
VOLUMEN DE
CORTE(m3)
VOL. ACUMULABLE DE
RELLENO(m3)
VOL. ACUMULABLE DE
CORTE(m3)
VOLUMEN
NETO(m3)
0+000.00 0 0,88 0 0 0 0 0
0+050.00 0,01 20,85 0,13 543,26 0,13 543,26 543,13
0+100.00 0 70,42 0,13 2281,6 0,25 2824,86 2824,6
0+150.00 5,28 0,73 131,92 1778,67 132,17 4603,53 4471,36
0+180.00 42,53 0 718,18 10,88 850,35 4614,41 3764,06
0+210.00 83,98 0,02 1911,2 0,24 2761,55 4614,65 1853,1
0+240.00 190,53 0 4178,28 0,24 6939,83 4614,89 -2324,94
0+270.00 341,61 0 8088,74 0 15028,57 4614,89 -10413,68
0+300.00 390,48 0 11075,68 0 26104,25 4614,89 -21489,35
0+330.00 340,4 0 11009,72 0 37113,96 4614,89 -32499,07
0+360.00 276,72 0 9266,85 0 46380,81 4614,89 -41765,91
0+400.00 227,53 0 10097,78 0 56478,59 4614,89 -51863,69
0+450.00 173,02 0 10013,85 0 66492,44 4614,89 -61877,55
0+500.00 145,58 0 7965,1 0 74457,54 4614,89 -69842,65
0+550.00 138,2 0 7094,7 0 81552,24 4614,89 -76937,35
0+570.00 80,11 0 2176,85 0 83729,09 4614,89 -79114,2
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5+760.00 72,48 0 1210,98 17,58 140372,77 371707,42 231334,65

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