����������� �������� ������� �������� �� �������� INGENIERIA CIVIL
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APELLIDOS Y NOMBRES • •
ALMIRO ALMI RON N TA TAYP YPE, E, Dante Dante PUMACAYO VERA, Alex. Aniceto
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HUANCA QUISPE, William
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INTRODUCCIÓN
Los estudios realizados de la demanda de transporte tiene la importancia de rep repres resen enttar el soport porte e para para tomar mar decis ecisio ion nes sobre bre los los sigui iguie entes ntes aspec pectos espec pecífic ífico os del del Proy Proyec ecto to:: 1. Necesidades impuestas por la capacidad del Proyecto 2. Especificaciones del diseño geométrico y estructural de la vía en horizontes de 10, 15 y 20 años. accide dent ntes es,, seña señalilizac zació ión n hori horizo zont ntal al y verti vertica call 3. Ocur Ocurre renc ncia ia de acci 4. Elaboración de los estudios socioeconómicos y ambientales con tratamiento de diferentes alternativas 5. Elaboración de Planos Constructivos y especificaciones del Proyecto 6. Elaboración de documentos de licitación y contrato . Los datos concretos del estudio se complementan con los resultados dos de los estudios socioe socioecon conóm ómico icoss y ambien ambiental tales es. Es necesa esario recalca lcar que la demanda de tran ransporte se define por medio del indicador del Tránsito Promedio Diario Anual. TPDA y se complementa con los resultados del estudio de origen y destino que define los parámetros del comportamiento del tráfico, sus orígenes, sus destinos, tipos de vehícu vehículos los utiliza utilizados dos.
INTRODUCCIÓN
Los estudios realizados de la demanda de transporte tiene la importancia de rep repres resen enttar el soport porte e para para tomar mar decis ecisio ion nes sobre bre los los sigui iguie entes ntes aspec pectos espec pecífic ífico os del del Proy Proyec ecto to:: 1. Necesidades impuestas por la capacidad del Proyecto 2. Especificaciones del diseño geométrico y estructural de la vía en horizontes de 10, 15 y 20 años. accide dent ntes es,, seña señalilizac zació ión n hori horizo zont ntal al y verti vertica call 3. Ocur Ocurre renc ncia ia de acci 4. Elaboración de los estudios socioeconómicos y ambientales con tratamiento de diferentes alternativas 5. Elaboración de Planos Constructivos y especificaciones del Proyecto 6. Elaboración de documentos de licitación y contrato . Los datos concretos del estudio se complementan con los resultados dos de los estudios socioe socioecon conóm ómico icoss y ambien ambiental tales es. Es necesa esario recalca lcar que la demanda de tran ransporte se define por medio del indicador del Tránsito Promedio Diario Anual. TPDA y se complementa con los resultados del estudio de origen y destino que define los parámetros del comportamiento del tráfico, sus orígenes, sus destinos, tipos de vehícu vehículos los utiliza utilizados dos.
I.
GENE GENERA RALI LIDA DADE DES S 1.1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DE LA VÍA Es la ubicación del tramo en estudio con su respectiva denominación, localización y las coordenadas del punto de inicio y final. Se adjunta una página de representación gráfica del camino.
1.2. OBJETIVOS El estudio de tráfico vehicular tiene por objetivo.
Cuantificar, clasificar y conocer el volumen de los vehículos (cantidad de vehículos vehículos por por hora), hora), que se movilizan movilizan por por la carretera; carretera; además, además, nos permite permite determinar el nivel de tráfico futuro. Conocer Conocer el origen - destino destino de los vehículos vehículos Efectuar el control de la velocidad de recorrido de los vehículos y elementos indispensables. Determinación de las características de diseño del pavimento en la l a carretera en estudio. Evaluación económica de la carretera.
1.3. METODOLOGIA En el desarrollo del Estudio de Tráfico, se contemplan tres etapas claramente definidas:
Recopilación de la información; fuente fuentess refere referenci nciale aless existe existente ntess a nivel oficial, son las referidas respecto a la información del IMD IMD y Fac Factores res de Corre orrec cción ión
Tabulación abulación de la información; información; Consiste en la adquisición y el ordenamiento de formatos para el Conteo de Tráfico, la Encu Encues estta Orige rigen n / Dest estino ino (O/D) /D), el Cont Contro roll de Velo elocid cidad
Anális An álisis is de la informac información ión y obtenci obtención ón de resulta resultados dos Consiste en la aplicación de los formatos para el Conteo de Tráfico, el Control de Velocidad, las Encuestas Origen – Destino, para el levan levanta tami mien ento to de la info inform rmac ació ión n ne nece cesa saria ria..
1.4. DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS Tránsito.Es la acción de transitar (ir de un lugar a otro por vías oparaj oparajes es público públicos). s).
Tráfico.Circ Circu ulac lación ión o flu flujo de veh vehícu ículos los por call calles es,, cam caminos inos,, etc etc de una una ciud ciuda ad.
Tráfico o normal normal.. Tráfic Corresponde a aquel que circula por el camino en estudio en la situación sin proyecto y no se modifican en la sit situaci uación ón co con n proy proyec ecto to.. Tráfic Tráfico o genera generado.do.Es aquel que no existía en el camino en la situación sin proyecto, y aparece como efecto directo de la ejecución del proyecto debido principalmente a la redu reducc cció ión n del co cossto de tran transp spor orte te del del cami camino no..
Tráfico desviado.Es aquel que en la situación sin proyecto utiliza otro camino para su desplazamiento, pero una vez ejecutado el proyecto utilizará una parte o en forma total el camino rehabilitado o mejorado, pero mantiene su origen y destino.
Tráfico inducido o transferido.Es aquel que en la situación sin proyecto utiliza otro camino para su desplazamiento, pero una vez ejecutado el proyecto utilizará una parte o en forma total el camino rehabilitado o mejorado, a consecuencia de ello cambia su origen - destino o ambos.
Utilidad Sirve principalmente para elaborar el diseño geométrico del camino, diseño de pavimentos y para determinar los beneficios sociales del proyecto.
Volumen de Tránsito.Número de vehículos que pasan por una sección dada de un canal o vía, durante un período determinado.
1.5. VEHÍCULO.Los vehículos son todos aquellos medios a través de los cuales se ejecuta el traslado de un elemento de un lugar a otro. El término vehículo proviene del latín vehículo y, en su sentido más amplio, está relacionado con el transporte, tanto de personas como de cargas, habitualmente se producen en masa y entre los más comunes están el carro, los trenes, la bicicleta, la motocicleta y los aviones.
1.6. TIPOS DE VEHICULOS
Furgoneta Vehículo automotor para el transporte de carga liviana, con 3 ó 4 ruedas, con motor de no más de 500 cm3 de cilindrada.
Automóvil Vehículo automotor para el transporte de personas normalmente hasta de 6 asientos y excepcionalmente hasta de 9 asientos.
Station Wagon Vehículo automotor derivado del automóvil que al rebatir los asientos posteriores, permite ser utilizado para el transporte de carga.
Camioneta pick-up Vehículo automotor de cabina simple o doble, con caja posterior destinada para el transporte de carga liviana y con un peso bruto vehicular que no exceda los 4,000 kg.
Camioneta panel Vehículo automotor con carrocería cerrada para el transporte de carga liviana con un peso bruto vehicular no exceda los 4,000 kg.
Camioneta rural Vehículo automotor para el transporte de personas de hasta 17 asientos y cuyo peso bruto vehicular no exceda los 4,000 kg.
Ómnibus Vehículo autopropulsado, diseñado y construido exclusivamente para el transporte de pasajeros y equipaje, debe tener un peso seco no menor de 4,000 kg.
Camión Vehículo autopropulsado motorizado destinado al transporte de bienes con un peso bruto vehicular igual o mayor a 4,000 kg. Puede incluir una carrocería o estructura portante.
Remolcador o Tracto camión Vehículo motorizado diseñado para remolcar semirremolques y soportar la carga que le transmite estos a través de la quinta rueda.
Remolque Vehículo sin motor diseñado para ser jalado por un camión u otro vehículo motorizado, de tal forma que ninguna parte de su peso descanse sobre el vehículo remolcador.
Semirremolque Vehículo sin motor y sin eje delantero, que se apoya en el remolcador transmitiéndole parte de su peso, mediante un sistema mecánico denominado tornamesa o quita rueda.
1.7. CLASIFICACIÓN VEHICULAR Según el MTC se clasifica en:
Categoría L: Vehículos automotores con menos de cuatro ruedas. L1: Vehículos de dos ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad máxima de 50 km/h. L2: Vehículos de tres ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad máxima de 50 km/h. L3: Vehículos de dos ruedas, de más de 50 cm3 ó velocidad mayor a 50 km/h. L4: Vehículos de tres ruedas asimétricas al eje longitudinal del vehículo, de más de 50 cm3 ó una velocidad mayor de 50 km/h. L5: Vehículos de tres ruedas simétricas al eje longitudinal del vehículo, de más de 50 cm3 ó velocidad mayor a 50 km/h y cuyo peso bruto vehicular no exceda de una tonelada.
Categoría
M: Vehículos automotores de cuatro ruedas o más diseñados y construidos para el transporte de pasajeros. M1: Vehículos de ocho asientos o menos, sin contar el asiento del conductor. M2: Vehículos de más de ocho asientos, sin contar el asiento del conductor y peso bruto vehicular de 5 toneladas o menos. M3: Vehículos de más de ocho asientos, sin contar el asiento del conductor y peso bruto vehicular de más de 5 toneladas. Los vehículos de las categorías M2 y M3, a su vez de acuerdo a la disposición de los pasajeros se clasifican en: Clase I: Vehículos construidos con áreas para pasajeros de pie permitiendo el desplazamiento frecuente de éstos Clase II: Vehículos construidos principalmente para el transporte de pasajeros sentados y, también diseñados para permitir el transporte de pasajeros de pie en el pasadizo y/o en un área que no excede el espacio provisto para dos asientos dobles. Clase III: Vehículos construidos exclusivamente para el transporte de pasajeros sentados.
Categoría N: Vehículos automotores de cuatro ruedas o más diseñados y construidos para el transporte de mercancía. N1: Vehículos de peso bruto vehicular de 3,5 toneladas o menos. N2: Vehículos de peso bruto vehicular mayor a 3,5 toneladas hasta 12 toneladas. N3: Vehículos de peso bruto vehicular mayor a 12 toneladas.
Categoría O: Remolques (incluidos semiremolques). O1: Remolques de peso bruto vehicular de 0,75 toneladas o menos. O2: Remolques de peso bruto vehicular de más 0,75 toneladas hasta 3,5 toneladas. O3: Remolques de peso bruto vehicular de más de 3,5 toneladas hasta 10 toneladas. O4: Remolques de peso bruto vehicular de más de 10 toneladas.
Combinaciones Especiales S: Adicionalmente, los vehículos de las categorías M, N u O para el transporte de pasajeros o mercancías que realizan una función específica, para la cual requieren carrocerías y/o equipos especiales, se clasifican en: SA: Casas rodantes SB: Vehículos blindados para el transporte de valores SC: Ambulancias SD: Vehículos funerarios
Los símbolos SA, SB, SC y SD deben ser combinados con el símbolo de la categoría a la que pertenece, por ejemplo: Un vehículo de la categoría N1 convertido en ambulancia será designado como N1SC.
1.8. DEFINICIONES DE PESOS Y MEDIDAS VEHICULARES
Capacidad de carga Carga máxima permitida para lo cual fue diseñado el vehículo. Es la diferencia entre el peso bruto vehicular y la tara del vehículo.
Carrocería Estructura que se adiciona al chasis de forma fija, para el transporte de carga y/o personas.
Chasis Estructura básica del vehículo, compuesta por el bastidor. El tren motriz y otras partes mecánicas relacionadas.
Eje motriz Eje utilizado para transmitir la fuerza de tracción.
Eje no motriz Eje que no transmitir fuerza de tracción.
Eje(s) delantero(s) Eje(s) situado(s) en la parte anterior del chasis.
Eje(s) central(es) Eje(s) situado(s) en la parte central del chasis.
Eje(s) posterior(es) Eje(s) situado(s) en la parte posterior del chasis.
Eje simple (un solo eje) Constituido por un solo eje no articulado a otro, que puede ser, motriz o no, direccional o no anterior, central o posterior.
Eje doble (tándem) Es el conjunto constituido por dos (2) ejes articulados al vehículo por dispositivo(s) común(es) separados a una distancia determinada pudiendo ser motriz o no motriz.
Eje triple (trídem) Es el conjunto de tres (3) ejes articulados al vehículo por dispositivo(s) común(es) separados a una distancia determinada pudiendo ser motriz o no motriz.
Eje doble (no tándem) Es el conjunto constituido por dos (2) ejes separados a una distancia determinada pudiendo ser motriz o no motriz.
Peso máximo por eje Es la carga permitida según el tipo de eje.
Peso legal Es la carga máxima por eje permitida en los diferentes tipos de carreteras de acuerdo a este reglamento.
Peso bruto vehicular simple Tara del vehículo más la capacidad de carga.
Peso bruto vehicular combinado Peso bruto vehicular de la combinación camión más remolque, y/o tracto-camón más semirremolque o camión más remolque balanceado.
Tara de un vehículo (peso seco) Peso del vehículo, en orden de marcha, excluyendo la carga (incluye el peso del combustible con los tanques llenos, herramientas y neumáticos de repuesto).
Tara de un vehículo (peso seco): Peso del vehículo, en orden de marcha, excluyendo la carga (incluye el peso del combustible con los tanques llenos, herramientas y neumáticos de repuesto).
Carga útil: es conocido también como el peso de la carga del vehículo.
1.9. PESOS MAXIMOS PERMITIDOS El peso bruto vehicular máximo permitido es de 48 toneladas, de acuerdo a lo establecido a la siguiente tabla de pesos y medidas:
1.10. PESO MÁXIMO POR EJE O CONJUNTO DE EJES Los vehículos cuyos límites de peso bruto vehicular y/o pesos por eje señalados por el fabricante sean menores a los establecidos en el presente Reglamento, no deben exceder dichos Limites. El peso máximo por eje simple o conjunto de ejes permitido a los vehículos, es el siguiente:
1.11. DIMENSIONES MÁXIMAS VEHICULARES
Ancho 2,60 m
Altura 4,10 m
Longitud
•
Camión con 2 ejes 12,00 m
•
Camión con 3 y 4 ejes 12,20 m
•
Combinaciones de tracto-camión y semi-remolque
y de
camión remolque, independiente del número de ejes y su distribución 18,50 m •
Combinaciones de tracto-camión y semi-remolque en el caso de Nodrizas de Colombia, Perú y Venezuela; y, con permiso especial para Bolivia y Ecuado 21,00 m
•
Remolque (carrocería) 10,00 m
•
Semi-remolque (carrocería) 13,00 m
AFORO VEHICULAR
UNAMBA
ESTUDIO DE TRANSITO
UNAMBA
ESTUDIO DE TRANSITO
UNAMBA
ESTUDIO DE TRANSITO
UNAMBA
ESTUDIO DE TRANSITO
TIPOS DE AFORO AFOROS MANUALES
AFOROS MECANICOS
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO DE TRANSITO
ESTUDIO VOLUMETRICO Es el número total de vehículos que pasan por un punto dado, o una sección de un carril o un camino, durante un período de tiempo dado. Los volúmenes pueden ser expresados en períodos anuales, diarios, horarios y subborarios. El estudio volumétrico comprende la determinación de las características actuales del tráfico, estas características varían a lo largo de la carretera, existiendo tramos de características más o menos iguales llamados tramos homogéneos, como principales zonas generadoras y atractoras de viajes, No sería posible, ni necesario, determinar el volumen ni la composición del tráfico en cada uno de los tramos en los que existan pequeñas variaciones, solamente se determinarán los indicadores para los tramos en los que las variaciones en la composición y volumen sean significativas.
PROPOSITOS DE ESTUDIO Los estudios sobre volúmenes de tránsito son realizados con el propósito de obtener información relacionada con el movimiento de vehículos en una sección o punto específico dentro de un sistema vial en estudio; estos son expresados con respecto al tiempo, expresado mediante:
Donde: Q = Vehículos que pasan por unidad de tiempo (vehículos/periodo) N = Número total de vehículos que pasan (vehículos) T = Periodo determinado (unidades de tiempo)
VOLÚMENES DE TRÁNSITO ABSOLUTOS O TOTALES Los volumenes pueden ser absolutos o totales dependiendo del tiempo de medicion o el total de vehículos que pasan durante el lapso de tiempo determinado pudiendo ser:
Tránsito anual (TA), Tránsito mensual (TM), Tránsito semanal (TS), Tránsito diario (TD), Tránsito horario (TH),
cuando T = 1 año. cuando T = 1 mes. cuando T = 1 semana. cuando T = 1 día. cuando T = 1 hora.
flujo vehicular (q): es el número total de vehículos que pasan durante un periodo inferior a una hora. T < 1 hora.
VOLUMEN DE TRANSITO PROMEDIO El volumen de transito promedio se utiliza para dar una medida general del volumen anual, mensual o semanal de determinada intersección, Transito
promedio diario anual TPDA TPDA = TA / 365 Transito promedio diario mensual TPDM TPDM = TM / 30 Transito promedio diario semanal TPDS (IMDS) IMDS = TS / 7
i. CALCULO DEL TPDS La determinación del IMDS se calcula utilizando los aforos vehiculares diarios durante el periodo de una semana y esta dado por: IMDS
=
∑ (Volumen _ transito _ semanal ) 7
Donde: Vol. Tránsito Diario= Promedios aforados durante la semana
ii. CALCULO DEL TPDM La determinación del TPDM se calcula utilizando los aforos vehiculares diarios durante el periodo de una semana y esta dado por: TPDM
=
∑ (Volumen _ transito _ mensual ) 30
Donde: Vol. Tránsito mensual= Promedios aforados durante el mes.
iii. CALCULO DEL TPDA La metodología para hallar el transito promedio diario anual (IMDA), corresponde a la siguiente relacion: IMDA
=
IMDs * FCm
; Donde: IMDs = Volumen clasificado promedio de la semana Vl = Volumen clasificado día laboral (lunes, martes, miércoles, jueves, viernes) Vnl = Volumen clasificado días no laborables (día sábado (Vs), domingo (Vd), FC m = Factor de corrección según el mes que se efectuó el aforo
OBTENCIÓN DE LOS FACTORES DE CORRECCIÓN El factor de corrección estacional, se determina a partir de una serie anual de tráfico registrada por una unidad de Peaje, con la finalidad de hacer una corrección para eliminar las diversas fluctuaciones del volumen de tráfico por causa de las variaciones estaciónales debido a factores recreacionales, climatológicas, las épocas de cosechas, las festividades, las vacaciones escolares, viajes diversos, etc.; que se producen durante el año.
OBTENCIÓN DE LOS FACTORES DE CORRECCIÓN Para él cálculo del factor de corrección (FC), se obtiene de la información proporcionada por Provias Nacional–Gerencia de Operaciones Zonales, de la Unidad de Peaje de la zona en estudio.
Donde: FC = factor de corrección mensual clasificado por cada tipo de vehículo IMD = Volumen Promedio Diario Anual clasificado de la U. Peaje IMD mes del Estudio = Volumen Promedio Diario, del mes en U. Peaje
CARACTERÍSTICAS DE LOS VOLÚMENES DE TRANSITO a) DISTRIBUCIÓN Y COMPOSICIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO DISTRIBUCIÓN La distribución de los volúmenes de tránsito por carriles, debe ser considerada, tanto en el proyecto como en la operación de vías. Tratándose de tres o más carriles de operación en un sentido, el flujo se asemeja a una corriente hidráulica. Así, al medir los volúmenes de tránsito por carril, en zona urbana, la mayor velocidad y capacidad, generalmente se logran en el carril del medio; las fricciones laterales, como paradas de autobuses y taxis y las vueltas izquierdas y derechas causan un flujo más lento en los carriles extremos, llevando el menor volumen el carril cercano a la acera. COMPOSICIÓN Igualmente, en los estudios de volúmenes de tránsito muchas veces es útil conocer la composición y variación de los distintos tipos de vehículos. La composición vehicular se mide en términos de porcentajes sobre el volumen total.
b) VARIACIÓN MENSUAL DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO Los meses en que las vías presentan máximos volúmenes de tráfico son por lo general los meses de vacación escolar, meses de vacación de fin de año, mes de alguna festividad regional, etc. Por lo general estas variaciones se mantienen constantes año a año siempre que no se realice cambios importantes en el diseño de la vía, en los usos de la tierra, o se construyan vías alternas.
c) VARIACIÓN DIARIA DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO En carreteras principales se presentan volúmenes estables de lunes a viernes, registrándose valores máximos durante los fines de semana ya que se añade la demanda de usuarios de tipo turístico y recreacional. Existe una notable variación en días de eventos especiales como ser: aniversarios regionales o estatales, competiciones deportivas, etc.
d) VARIACIÓN HORARIA DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO Es la variación que se presenta en los volúmenes de tránsito a lo largo de las horas del día, esta variación depende del tipo de ruta y la actividad que prevalezca sobre la misma, como ser: rutas de tipo agrícola, comercial, turística, etc Un ejemplo de variaciones horarias se presenta en las ciudades, los volúmenes de tráfico son bajos en la madrugada, este se incrementa hasta un máximo entre las 07:30 y las 09:30 horas; luego baja para alcanzar otro máximo entre las 14:00 y las 15:00 horas; por último alcanza un tercer máximo entre las 18:00 y las 20:00 horas para luego bajar nuevamente a un mínimo en la madrugada.
e) VARIACIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO EN LA HORA DE MÁXIMA DEMANDA
Para hacer un análisis de las variaciones de volumen de tráfico en la hora de máxima demanda se utiliza el factor horario de máxima demanda que relaciona el volumen horario de máxima demanda con el flujo máximo. Su fórmula matemática es:
Donde: FHMD=Factor Horario de Máxima Demanda VHMD=Volumen Horario de Máxima Demanda N = periodo durante la hora de máxima demanda qmáx = Flujo máximo
DETERMINACIÓN DE LA HORA PICO
Para poder obtener la hora pico, lo que haremos sera, hacer un conteo continuo de 13 horas, con este conteo podremos visualizar el crecimiento secuencial del trafico y encontrar el pico de dicho crecimiento. Este conteo solo se padra realizar en dias de trabajos normales para tener un conteo real.
CONTEO DE VEHICULOS EN LA HORA PICO HP
Una vez conocido la hora pico, se realizara el conteo de vehiculos en determinada hora, ademas de realizarlo media hora antes y media hora despues. Lo cual nos permitira tener una mayor seguridad de que los valo lorres abtenidos seran los horarios picos absolu luttos.
AJUSTES DE LOS VOLUMENES PARA SABER LA INTENSIDAD EN LA HORA PICO
Donde: Ip = volumen volumen durant durante e 15 min de de la horapico horapico Q = volumen horario veh/hora PHF = factor de hora pico
MAPA DEL PERÚ
MAPA DE APURÍMAC
UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ACCESO LOCALIDAD: COTARMA DISTRITO: PICHIRHUA PROVINCIA: ABANCAY DEPARTAMENTO: APURÍMAC MAPA DE ABANCAY
MAPA DE PICHIRHUA
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CONTEO Los conteos fueron realizados durante siete días, de lunes a domingo. Los conteos se realizaron durante las 24 horas del día, con el objeto de identificar en lo posible más claramente el comportamiento del flujo vehicular durante el día y la noche. Las horas de conteo fueron desde la 00.00 horas hasta las 24.00 horas del día siguiente en dos turnos: de día y de noche de 12 horas respectivamente. La clasificación vehicular utilizada fue la siguiente: Autos. Station Wagon. Camioneta rural. Camión. Combi. •
•
•
RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN La información básica para la elaboración del estudio procede de dos fuentes diferentes referenciales y directas. FUENTES
REFERENCIALES Existentes a nivel oficial, son las referidas respecto a la información del IMD y factores de Corrección existentes en los documentos oficiales del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (Unidades de peaje más cercano al área del estudio). FUENTES DIRECTAS Recopilación de la información de campo a través de conteos vehiculares de manera directa Para realizar la programación de estación de control vehicular, se efectuó de acuerdo a los antecedentes existentes, del cual se indica que se ha tomado una sola estación de control para la clasificación vehicular. En los cuadros siguientes se muestra la estación de control y el cronograma del trabajo realizado
UBICACIÓN DE ESTACIÓN DE CONTROL
CRONOGRAMA DE ESTUDIO DE CAMPO
RESULTADOS DIRECTOS DEL CONTEO VEHICULAR INDICE MEDIO DIARIO TIPO DE VEHÍCULO
MIÉRCOLES
JUEVES
VIERNES
SÁBADO
DOMINGO
LUNES
MARTES
Automóvil
2
4
6
6
10
4
4
Camioneta
4
4
0
2
4
4
2
CAMIONETA R.
2
2
2
2
10
4
2
Micro
0
0
0
0
0
0
0
Bus Grande
0
0
0
0
0
0
0
Camión 2E
0
0
0
2
4
0
0
Camión 3E
0
0
0
0
0
0
0
TOTAL
8
10
6
12
28
10
8
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CALCULO DEL IMDs IMDs = 86/7= 12 Veh./día
EL ÍNDICE MEDIO DIARIO SEMANAL ES IGUAL A 12 VEHÍCULOS POR DÍA.
CLASIFICACIÓN DEL TIPO VEHICULAR PROMEDIO TRÁFICO ACTUAL POR TIPO DE VEHÍCULO
TIPO DE VEHÍCULO
IMD
DISTRIBUCIÓN (%)
Automóvil
5
41.67
Camioneta
3
25.00
CAMIONETA RURAL
4
30.23
Micro
0
0.00
Bus Grande
0
0.00
Camión 2E
1
6.98
Camión 3E
0
0.00
12
100.00
IMDS
VARIACIÓN HORARIA La variación horaria muestra que se presenta el mayor volumen de tráfico entre las 6 AM a 8 AM y 13 PM a 17PM, presentando el volumen más bajo entre 0 horas a 5AM y de 20 PM a 24PM, tal como se muestra en el cuadro y gráfico siguiente: RESUMEN VARIACIÓN HORARIA HORA
SALIDA
AMBOS
0-1
INGRESO 0
0
0
1-2
0
0
0
2-3
0
0
0
3-4
0
0
0
4-5
0
0
0
5-6
6
0
6
6-7
9
0
9
7-8
11
1
12
8-9
2
4
6
9-10
3
2
5
10-11
4
1
5
11-12
2
1
3
12-13
1
4
5
13-14
0
7
7
14-15
0
4
4
15-16
0
5
5
16-17
5
4
9
17-18
0
5
5
18-19
0
3
3
19-20
1
0
1
20-21
0
1
1
21-22
0
0
0
22-23
0
0
0
23-24
0
0
0
Variación horaria de vehiculos del IMD �� �� �� � � � � � � � � � � � � � �
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VARIACIÓN DIARIA El mayor volumen de tráfico por día se presenta el día domingo con 28 vehículos de las cuales el 14% corresponde a vehículos pesados y el 86% corresponde a vehículos ligeros. El día de menor volumen de tráfico es el día viernes. VARIACIÓN DIARIA DE VEHÍCULOS LIGEROS Y PESADOS DÍA
VEHÍCULOS LIGEROS
VEHÍCULOS PESADOS
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MIÉRCOLES
8
0
JUEVES
10
0
VIERNES
8
0
�� � � � � � �� � � � �
SÁBADO
10
2
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DOMINGO
24
4
�
LUNES
12
0
�
MARTES
8
0
80
6
TOTAL
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VARIACIÓN ESTACIONAL FACTORES DE CORRECCIÓN ESTACIONAL La utilización del Factor de Corrección Estacional se toma de los años anteriores y corresponde a la estación de peaje más cercana a la zona de estudio, tanto para vehículos ligeros como pesados; para el presente estudio se ha tomado el Factor de Corrección Estacional, de las estaciones de peaje de Casinchihua y Pampa Galera, siendo éstas las más próximas al camino vecinal.
FACTOR DE CORRECCIÓN ESTACIONAL LIGEROS PESADOS MES (PAMPA GALERA) (CASINCHIHUA) ENERO 1.049449 1.228084 FEBRERO 1.115322 1.107520 MARZO 1.189206 1.095992 ABRIL 1.141811 1.081522 MAYO 0.953547 1.052918 JUNIO 1.044147 1.013756 JULIO 0.968588 0.956503 AGOSTO 0.820661 0.892909 SETIEMBRE
1.029797
0.951161
OCTUBRE
1.005944
0.933450
NOVIEMBRE
1.030903
0.951626
DICIEMBRE
0.927163
0.919227
FCEL = 0.927163 Y FCEP = 0.919227
RESULTADOS DEL IMDA (INDICE MEDIO DIARIO ANUAL) INDICE MEDIO DIARIO ANUAL (IMDa)
Tipo de Vehículo
IMDs
Automóvil
5
0.927163
5
Camioneta
3
0.927163
3
CAMIONETA RURAL
4
0.927163
4
Micro
0
0.919227
0.00
Bus Grande
0
0.919227
0.00
Camión 2E
1
0.919227
1
Camión 3E
0
0.919227
0.00
IMDs =
12
IMDa=
11
Factor Relación (FC)
IMDa
1
2
3
1
2
3
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FACTOR DE DISTRIBUCION DE CARRIL El factor de distribución carril expresado como una relación, que corresponde al carril que recibe el mayor número de ejes equivalentes (EE), donde el tránsito por dirección mayormente se canaliza por ese carril. Para un camino de dos carriles, cualquiera puede ser el carril de diseño, ya que el tránsito por dirección forzosamente se canaliza en ese carril. En este caso LD puede variar entre 1 y 0.5 de acuerdo a esta tabla:
FACTOR DE EQUIVALENCIA DE CARGA (FEC)
Con el objeto de evaluar el efecto dañino, en un pavimento flexible y rígido, de las cargas diferentes a un eje estándar, se han considerado factores de equivalencia de carga por eje. Estos valores se obtuvieron a partir de los resultados experimentales de la AASHO Road Test.
Donde:
calcular.
P0 es la carga estándar y P1 es la carga cuya equivalencia de daño se desea
FORMULAS SIMPLIFICADAS PARA PAVIMENTO FLEXIBLE.
PAVIMENTO RIGIDO.
TABLA DE FACTOR DE EQUIVALENCIA DE CARGA Ejemplo 1: Calcular el factor de equivalencia de carga, FEC, de un eje simple de 124.5 kN. Solución: Según la tabla el eje simple de 124.5 kN ejerce un efecto dañino de 5.39. Esto significa que el paso de 1 eje de 124.5 kN provocan un daño igual al paso de 5.39 ejes estándar de 80 kN. Ejemplo 2: Calcular el factor de equivalencia de carga, FEC, de un eje simple de 4.45 kN. Solución: Según la tabla el eje simple de 4.45 kN ejerce un efecto dañino de 0.00002. Esto significa que 1 pasada de un eje estándar de 80 kN producen el mismo daño que el paso de 50,000 ejes de 4.45 kN.
FACTOR DE CAMION (FC) Se entiende por factor camión al número de aplicaciones de ejes estándar de 80 kN, Correspondiente al paso de un vehículo. El factor camión se puede obtener por pesaje. El peso es un método costoso para proyectos pequeños; por lo tanto, cuando se deba efectuar el diseño para un tramo de vía en la cual no se tengan datos sobre el pesaje quedan dos alternativas: a) asumir el F.C. conocido de una vía cuyas características sean similares. b) Estimar el F.C. por algún método empírico.
Se puede emplear el decreto supremo de ministerio de transporte y comunicaciones donde se publica las dimensiones y pesos por eje de vehículos pesados. Los autos no se incorporan en la presente norma, porque como se vio, el paso de un vehículo ejerce un daño no significativo en el pavimento.
EJEMPLO DE FACTOR DE CAMION Ejemplo 1: Determinar el F.C. de un camión C2.
Solución: El camión C2 tiene un eje delantero simple con rueda simple de 7 tn y un eje posterior simple con ruedas dobles de 11 tn. Para calcular el daño producido por cada eje, debemos convertir el peso en toneladas a kN ó lb. Aproximadamente 7 y 11 tn equivalen a 68 y 107 kN. Con estos valores se ingresa a la tabla 6.1 y se calculan los factores equivalentes de carga para cada eje. De la interpolación se obtuvo que los FEC son 0.53 y 3.03 respectivamente.
El factor equivalente de carga del camión C2 es 3.56
ESTIMACIÓN DEL ESAL
El ESAL es un eje estándar compuesto por un eje sencillo con dos ruedas en los extremos. El ESAL pesa 18,000 lb ó 8.2 tn ó 80 kN, y se considera que ejerce un efecto dañino sobre el pavimento como 1.
El volumen de tránsito del carril de diseño, se convierte a un determinado número de ESAL, que es equivalent single axle load, que es el parámetro usado en el diseño de la estructura de pavimento. Para el diseño de estructuras de pavimento y para el caculo de los ESAL´s es necesario conocer el número de vehículos que pasan por un punto dado.
ESTIMACION DE EALF
se determina un factor de carga equivalente por eje o Equivalent Axle Load Factor (EALF). Este factor define el daño producido en el pavimento por el paso del eje en cuestión relativo al daño producido por un eje estándar, usualmente el de 18 kip u 80 kN.
EAL= 360×0.5×∑FDi × IMDAi ×((1+TCi)^n - 1/ TCi) Donde: FD = Factor destructivo del tipo de vehículo IMDA = Índice medio diario anual del tipo de vehículo. TC = Tasa de crecimiento promedio anual del tipo de vehículo. n = Periodo en años.
También es importante recalcar que los ejes simples, tándem y trídem no producen el mismo daño sobre la estructura por lo que sus factores son distintos.
FACTOR DE PRESION DE NEUMATICOS
El método del instituto del asfalto (asphalt institute 1981; asphalt institute 2000) considera la aplicación de un factor de corrección por la presión de neumáticos. Es empleado para calcular ejes equivalentes. Presión de inflado del neumático (pin): esta referido al promedio de presiones de inflado de neumático por tipo de vehículo pesado.
DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE EJES EQUIVALENTES EN EL CARRIL DE DISEÑO PARA EL PERÍODO DE DISEÑO.
Una vez determinado el número acumulado de vehículos que transitarán en el carril de diseño y durante el período de diseño, es posible convertir ésta cantidad de vehículos a ejes simples equivalentes de 8.2 tn. mediante el factor camión. El ESAL es el siguiente:
ESAL(diseño)= ESAL(carril de diseño)× FACTOR DE CRECIMIENTO
EJEMPLOS PARA CALCULAR ESAL DE DISEÑO
Ejemplo 1: Para el diseño de una calle se realizó el conteo vehicular, obteniéndose que el Índice Medio Diario, IMD, es de 40 veh/día, de los cuales el 10% son volquetes de 2 ejes tipo C2. Determinar el ESAL de diseño para 20 años, si el diseño geométrico considera 2 carriles en cada sentido. Tasa de crecimiento de 3.5%. Solución: Según el Instituto del Asfalto el carril de diseño transportará el 45% del promedio de vehículos diarios. Esto es 45%(40 veh/día)=18 veh/día. Según AASHTO consideraremos que en cada sentido circula el 50% del IMD, esto es 20 veh/día. En el carril de diseño se trasladará el 80% del total de vehículos que van en una dirección, esto es 80%(20 veh/día)=16 veh/día. Como se observa ambos resultados son similares. Para este ejemplo asumiremos 18 veh/día como el tránsito en el carril de diseño. De los cuales el 10% son camiones C2; por lo tanto, 1.8 son C2 y 16.2 son vehículos ligeros. A continuación se muestra una tabla en la que se resumen los cálculos para determinar el ESAL de diseño.
aplicando la ecuación: Factor de Crecimiento para 20 años y tasa de crecimiento del 3.5%, se tiene 28.28. El ESAL de 66,161.38 corresponde al ESAL en el carril de diseño para el período de diseño de 20 años. La fórmula empleada para el cálculo del factor de crecimiento es la recomendada por el Instituto del Asfalto; sin embargo, esta puede ser modificada por otra que represente mejor el crecimiento vehicular. Para fines prácticos se ha considerado que la tasa de crecimiento vehicular es de 3.5%, pero como es sabido, las diferentes unidades que componen el parque automotor no tienen la misma tasa de crecimiento. Este valor deberá ser estimado individualmente.
TRAFICO DE DISEÑO El tráfico a ser usado en el diseño es el tráfico promedio durante el periodo de diseño, de manera que el tráfico tenga que ser multiplicado por un factor de crecimiento. Siendo “n” el número total de repeticiones de carga a ser usado en el diseño para un grupo de carga i, entonces: ni=(n0)(G)(D)(L)(365)(Y) Donde: (n0)i = Numero inicial de repeticiones por día para el grupo de carga i G = Factor de crecimiento D = factor de distribución direccional, el cual usualmente asumido con un valor de 0.5 excepto cuando el tráfico en dos direcciones es diferente L = factor de distribución de carril el cual varia con el volumen de tráfico y el número de carriles Y = periodo de diseño en años
TRAFICO DE DISEÑO Si el diseño está basado en cargas equivalentes de eje simple de 18kip(80-kN), entonces el numero inicial de repeticiones por día para un grupo de carga i puede ser calculado mediante: (n0) i =(piFi)(ADT)0(L)(T)(A) ESAL=�∑ ����)(ADT)0(T)(A)(G)(D)(L)(365)(Y) Pi = porcentaje del total de repeticiones para un grupo de carga i Fi = factor de carga equivalente (EALF) para un grupo de carga i (ADT)0 = tráfico diario promedio al inicio del periodo de diseño T = orcenta e de camiones en el
A = promedio de ejes por camión G = factor de crecimiento D = factor de distribución direccional L = factor de distribución por carril Y = número de años.
TRAFICO DE DISEÑO
Es habitual que solamente contar directamente con el conteo solo de los vehículos pesados en cuyo caso la expresión para el cálculo de ESAL el valor de ADT0 solamente es de los vehículos pesados por ende (T) y (A) no es necesario aplicarlos, quedando por la siguiente expresión: ESAL=�∑ ��� ���)(G)(D)(L)(365)(Y)
Método AASHTO 93 Existen 4 aspectos que influyen con precisión de la estimación de trafico la cual a su vez influye de manera significativa sobre el ciclo de vida del pavimento: El primer aspecto es cuan exacto resulta el cálculo del factor de daño relativo producidos por las cargas de eje y las diferentes configuraciones de eje. El segundo aspecto es la exactitud de las proyecciones de volumen de tráfico y la información de peso. Tercero la predicción de ESAL para el periodo de diseño. El cuarto aspecto la interacción entre la edad y el tráfico como estos afectan en la serviciabilidad.
Método AASHTO 93 Los factores de daño son función de tipo, (rígido o flexible) en el caso de pavimentos compuestos (rígido o flexible) AASHTO recomienda emplear los factores equivalentes de carga correspondiente a un pavimento rígido. El ESAL no siempre resulta proporcional al tráfico diario promedio, sino mas la cantidad de caminos que circularan al día. Se debe considerar en el cálculo el crecimiento del tráfico en el tiempo, pudiendo ser este lineal o exponencial o incluso constante en cierto tipo de pavimentos como por ejemplo en almacenes e instalaciones industriales.
Método AASHTO 93 Otro aspecto limitativo es el hecho que la pista de pruebas fue ensayada durante 2 años. Por ende, los modelos de predicción no incluyen el factor del envejecimiento, es decir, la interacción entre la edad y el tráfico. Adicionalmente la subrasante de la pista de prueba estaba conformada por un solo tipo de suelo. El tráfico de diseño es calculado mediante la siguiente ecuación: W18= DD x DL x ẇ18 Donde:
DD
= factor de distribución direccional
DL
= factor de distribución carril
ẇ 18 =
ESAL correspondiente al periodo de análisis.
Método AASHTO 93
Método AASHTO 93 ESPESORES MINIMOS DE CARPETA ASFALTICA, DE ACUERDO AL NIVEL DE TRANSITO
Método del instituto de asfalto Se siguen los siguientes pasos para el cálculo del ESAL. Determinar el número de promedio de tipo de vehículo en el carril de diseño para el primer año Seleccionar el factor camión para cada tipo de vehículo establecido en el punto 1 Seleccionar el factor de crecimiento, puede ser un solo valor para todos los tipos de vehículo o por cada tipo Multiplicar el número de vehículos de cada tipo por el factor camión y el factor o factores de crecimiento, sumar todos los valores para obtener el ESAL.
Método del manual de suelos, geología, geotecnia y pavimentos del MTC
((1+ t)n -1)/t: factor de crecimiento acumulado
Método del manual de suelos, geología, geotecnia y pavimentos del MTC
NUMERO DE REPETICIONES ACUMULADAS DE EJES EQUIVALENTES DE 8.2 TON, EN EL CARRIL DE DISEÑO PARA CAMINOS NO PAVIMENTADOS
Método del manual de suelos, geología, geotecnia y pavimentos del MTC
NUMERO DE REPETICIONES ACUMULADAS DE EJES EQUIVALENTES DE 8.2 TON, EN EL CARRIL DE DISEÑO PARA PAVIMENTOS FLEIBLES, SEMIRRIGIDOS Y RIGIDOS
Método del manual de suelos, geología, geotecnia y pavimentos del MTC Los tramos a pavimentar con números de repeticiones de EE mayores a 30'000,000, será materia de estudio especial, mediante el cual el Ingeniero Proyectista efectuará un análisis técnico de alternativas de pavimento y justificará la solución adoptada. Los caminos de bajo volumen de transito son aquellos que soportan hasta 1'000,000, de Eje Equivalente (EE), en el carril de diseño. El periodo de diseño de los pavimentos de estos caminos será hasta de 10 años. Los caminos que presenten hasta 150,000 EE para el carril y periodo de diseño, el pavimento será de revestimiento granular - afirmado. En cambio, los caminos que presenten más de 150,000 EE hasta 1'000,000 EE, tendrán diversas opciones de pavimentación, flexible, semirrígida y rígida, entre ellas el proyectista elegirá la mejor alternativa técnica y económica. Los caminos con más de 1'000,000 EE, en el carril de diseño, serán diseñadas para un periodo de hasta 20 años y puede ser en dos etapas de 10 años. Estos caminos podrán tener diversas opciones de pavimentación, flexible, semirrígida y rígida, entre ellas el proyectista elegirá la mejor alternativa técnica y económica.
Método MEPDG
El método de diseño MEPDG del NCHRP (NCHRP et al. 2004) considera los siguientes factores para el caculo del tráfico de diseño: 1. Volumen de tráfico basado en información anual • • • •
Tráfico diario promedio anual de camiones (AADTT) Promedio mensual de tráfico de camiones (AMDTT) Número de carriles en cada dirección o factor de distribución direccional (DDF) Porcentaje de camiones en la dirección de diseño (LDF): un carril en cada sentido LDF= 1.0, dos carriles en cada dirección LDF= 0.9, tres carriles en cada dirección LDF= 0.6, y cuatro carriles en cada dirección LDF=0.45 • Porcentaje de camiones en el carril de diseño • Velocidad de operación de los camiones
Método MEPDG
2. Factores de ajuste del volumen de trafico • • • •
Ajuste mensual (MAF) Distribución por tipo de vehículo Distribución horaria (HDF) Factores de crecimiento del tráfico; sin crecimiento AADTT= 1.0 x AADTTBY, crecimiento lineal
3. Factores de distribución de carga • Ejes simples de 3,000 a 40,000 libras clasificados a intervalos de 1000 libras • Ejes tándem de 6,000 a 80,000 libras clasificados a intervalos de 2000 libras • Ejes tridem y quad de 12,000 a 102,000 libras clasificados a intervalos de 3000 libras
