estudio de rutas

TEMA
2
Ing. Oscar Fredy Alva Villacorta
Docente de la Facultad de Ingeniería Civil
2

La primera etapa en la elaboración de un proyecto de
carretera consiste en el estudio de rutas.
“Una ruta es una franja de terreno, de ancho variable,“Una ruta es una franja de terreno, de ancho variable,
que se extiende entre los puntos terminales e
intermedios por donde la carretera debe
obligatoriamente pasar, y dentro de la cual podrá
localizarse el trazado de la vía”

Como un estudio importante
del TRAZO de una carretera
tenemos el Reconocimiento.
Una carretera tiene dos
puntos fijos: El punto Inicial y
el Punto Final. Entre estos
puntos se pueden trazar
varias carreteras.
El objetivo del reconocimiento es seleccionar entre las rutas posibles, la más favorable,
de tal forma que mediante el trazado, se ubique el eje de la carretera que sirva mejor a
los terrenos adyacentes y al tráfico que se espera; y que su construcción se pueda hacer
de acuerdo a las normas requeridas y con un mínimo costo

El reconocimiento puede ser de RUTA y de TRAZO.
Reconocimiento de ruta.- En la ruta elegida, se determina los puntos de paso de
las cadenas de montañas, de las corrientes de agua, poblaciones y otros
elementos necesarios. Con los datos recopilados, se fijará las características y elelementos necesarios. Con los datos recopilados, se fijará las características y el
costo aproximado del trazo y se limita la zona de estudio a una faja de terreno que
se extiende entre los puntos de paso.
Reconocimiento de trazo.- Además del reconocimiento de ruta, al hacer el trazo,
se efectúan reconocimientos cortos con el fin de fijar en el terreno las soluciones
más convenientes, dentro del alineamiento general establecido por el de ruta.
Estos reconocimientos, en realidad forman parte de los Estudios Preliminares.

A) Propósitos del Reconocimiento:
Descubrir si existe una ubicación práctica entre los puntos terminales
propuestos ó determinar cuál de las rutas estudiadas es la mejor.
Indicar terminantemente por que rutas se deberán seguir estudios detallados de
trazo.trazo.
Tener una idea del costo probable de construcción de la carretera propuesta.
Establecer el efecto posible de la carretera en el desarrollo económico de los
terrenos por los que atraviesa.
En carreteras especiales como escénicas, se debe lograr ubicar puntos de
interés paisajista o histórico y estimar los posibles efectos destructivos de la
carretera en el paisaje natural.
Un aspecto importante en el Reconocimiento, es el estudio intensivo de la
topografía de la zona entre los puntos terminales. Estos estudios revelarán
generalmente las posibles vías que puedan seguirse para ejecutar el trazo y
obstáculos que deben evitarse.

Abras.- Son los puntos bajos que se encuentran en la Línea de Cumbres.
También se les llama Puntos de Paso, Gargantas Cuellos, Collados ó
Puertos.
Los cuellos que se prefieren son los que tengan las siguientes condiciones:
Menor elevación con respecto a otras próximas
Menor espesor en el cruce
Ascensos favorables
Se aproxime a la dirección general del trazado

1. Dos ríos corren sobre una misma línea pero en direcciones opuestas
Para que este fenómeno se realice, entre los ríos R y R` debe de existir una divisoria
tal como DV, ahora bien para que se hayan formado corrientes en el sentido SR y
S`R` deben de existir divisorias de segundo orden en vv`, vv”, dd`, dd” que las
Reglas de Brisson:
S`R` deben de existir divisorias de segundo orden en vv`, vv”, dd`, dd” que las
encauzan y que se unen a la principal en los picos o puntos altos v,d de donde
arrancaron. El punto de paso se encontrará pues necesariamente entre los picos V y
D en la línea que sigue la divisoria y en el cruce de ella con la recta RS R´S´ que es la
dirección que siguen los ríos.

2. Cuando los ríos corren paralelamente en el mismo sentido
Es indudable que para que se formen dos corrientes paralelas debe de existir entre
ellas una divisoria secundaria tal como dv que haya impedido que se unan y que para
que la dirección de las corrientes sea la de la flecha es indispensable que exista otra
Reglas de Brisson:
que la dirección de las corrientes sea la de la flecha es indispensable que exista otra
divisoria SS` de primer orden próximamente normal a las direcciones anteriores y que
ha obligado a las aguas a seguir de S a R. El punto de encuentro de estas dos
divisorias será un pico d y los puntos x y x’ de encuentro de la divisoria con la línea
que sigue la corriente serán aproximadamente puntos de paso.

3. Cuando dos ríos corren paralelos y se apartan después en sentido contrario
Para que corran paralelos, en AB debe de existir una divisoria que los separe y se
apartan en sentido contrario porque se ha interpuesto otra divisoria cuyos puntos más
altos están en R y T, encuentro de las divisorias, y que desciende indudablemente
Reglas de Brisson:
altos están en R y T, encuentro de las divisorias, y que desciende indudablemente
hacia C y D; B es, pues, un pico y debe haber necesariamente puntos de paso en R S
y T.

4. Cuando dos ríos corren en sentido próximamente paralelo pero en sentido
contrario
Para que estos ríos hayan podido formarse es necesario que existan entre ellos una
línea de cumbres DD ; ahora, para que sea posible que corran en sentido contrario es
Reglas de Brisson:
línea de cumbres DD´; ahora, para que sea posible que corran en sentido contrario es
necesario que el terreno baje de S hacia R en el primero y de S` a R` en el segundo,
luego sobre la línea SS´ que une a las cumbres debe de haber un punto bajo p en el
encuentro de esta línea con la divisoria DD.

5. De las dos vertientes de un valle, tendrá mayor inclinación transversal la más
estrecha, es decir aquella que corresponde a la menor separación entre el talweg y la
divisoria
Reglas de Brisson:
6. La vertiente cortada por mayor número de cursos de agua probablemente es más
quebrada que la otra vertiente.-
7. Cuando la dirección general del río se aproxima a la línea recta la pendiente del
talweg es pronunciada y las laderas escarpadas.
8. Si el río divaga formando grandes “eses” correrá en un terreno de pendiente
insignificante y vertientes muy tendidas. Es el caso opuesto al enunciado anterior.

División Geográfica del Perú:
COSTA
• La acción eólica, que da lugar a la formación de dunas. Constituyen
vallas a la circulación invadiendo la plataforma de las carreteras
• Inconveniente en la ubicación de los puentes que deben de proyectarse
casi en la desembocadura de los ríos.
SIERRA
• compleja orografía (montañas), que obliga a vencer diferencias de altitud
notables
• acción de los glaciares, así como también los problemas de huaycos y
aluviones.
SELVA
• Calidad del suelo, que presentan problemas de drenaje
• Fuertes lluvias producen enormes deslizamientos de los flancos que
comprometen la estabilidad de las carreteras
• Sistema hidrográfico que inunda grandes zonas de muy difícil drenaje

Clasificación del terreno por su relieve:
Topografía Plana
• Cuando la pendiente del
terreno en sentido
transversal a un
determinado eje tiene
una inclinación menor de
10 . También se dice que
es toda región en la cual
el promedio de inclinación
del terreno, en una
longitud de 30 km, es
menor del 2%.
Topografía
Ondulada
terreno en sentido
transversal a un
una inclinación entre 10
y 20 . También se dice
que es toda región en la
cual el promedio de
inclinación del terreno, en
una longitud de 30 km,
está entre 2% a 4%
Topografía
Accidentada
terreno en sentido
transversal a un
una inclinación mayor de
20 . También se dice que
es toda región en la cual
el promedio de inclinación
del terreno, en una
longitud de 30 km, es
mayor del 4%.

B) Controles para localizar una carretera:
Todo elemento que origine una orientación del trazo se llama “CONTROL”.
Podemos distinguir dos tipos de controles
• Consideraciones de orden político imponen el
Los grandes • Consideraciones de orden político imponen el
paso de la carretera por ciertas localidades
• Deben ser respetados escrupulosamente por el
Ingeniero
Los grandes
controles de
paso o Primarios
• La topografía.
• Las características físicas y geológicas del
terreno.
• La necesidad de preservar la integridad física,
social y ambiental de la zona perturbada por el
paso de la vía y el uso de las tierras
atravesadas.
Los controles
Secundarios.

Clases de controles Secundarios:
Para efectos del estudio de carreteras, podemos presentar la siguiente
clasificación:
Controles Naturales.-
Son los controles que son productos de la naturaleza, por ejemplo:
Ubicaciones convenientes para puentes, una obra baja, etc.
Controles Artificiales.-
Son controles hechos por el hombre, por ejemplo: Lugares
apropiados para cruces a nivel con ferrocarriles.

Controles Positivos.-
Son controles que atraen el trazo de la carretera por esa zona. Por
ejemplo: El paso o abra seleccionada para el punto de cruce de unaejemplo: El paso o abra seleccionada para el punto de cruce de una
carretera por una montaña, las ubicaciones favorables para
desarrollos, cuando se tiene el problema de obtener mayor longitud
en subidas difíciles.
Controles Negativos.-
Son controles que tratan de alejar ó evitar el trazo de la carretera;
ejemplo. Las áreas pantanosas y las áreas sujetas deslizamientos ó
inundaciones. También son controles negativos, los trabajos hechos
por el hombre como: Represas, reservorios, ferrocarriles, etc.

Controles Naturales Positivos.-
Son aquellos que siendo productos de la naturaleza, atraen el trazoSon aquellos que siendo productos de la naturaleza, atraen el trazo
de la carretera por esa zona; por ejemplo: de las dos laderas de una
quebrada, se elegirá la que sea más uniforme y que tenga menos
pendiente.
Controles Naturales Negativos.-
Son aquellos que siendo productos de la naturaleza, tratan de evitar ó
alejar en el trazo de la carretera; por ejemplo: la zona de una ladera
que tiene una longitud apreciable de roca fija.

Controles Artificiales Positivos.-
Son controles hechos por el hombre y que atraen el trazo de laSon controles hechos por el hombre y que atraen el trazo de la
carretera por esa zona. Como ejemplo podemos indicar que una
carretera debe procurar unir el mayor número de pobladores.
Controles Artificiales Negativos.-
Son controles hechos por el hombre y que tratan de alejar ó evitar el
trazado de la carretera. Por ejemplo: la presencia de una zona
agrícola bien estructurada puede ser motivo de un desvío de la
carretera para no malograr esa infraestructura.

Veamos algunos ejemplos de controles secundarios:
1. Si la carretera atraviesa una zona accidentada, el paso es un control.
2. Se puede dar el caso que el abra sería difícil alcanzar de uno de los
dos lados entonces se busca una solución alternativa trazo de túnel,dos lados entonces se busca una solución alternativa trazo de túnel,
entonces esto constituye un control.
3. Cuando el trazo obliga obtener mayor longitud en subidas difíciles, la
ubicación de los desarrollos son un control.
4. Si la carretera cruza un río ancho, entonces el emplazamiento
favorable de un puente es un control.
5. Las áreas pantanosas y las áreas con deslizamientos son puntos de
control negativos, esto debe EVITARSE.
6. Calles angostas en poblaciones pequeñas son controles negativos.
7. Sitios favorables para pasos a desnivel son controles positivos.

Además de los controles topográficos, tenemos otros, como el uso actual y
futuro que se da a la tierra y que puede tener una influencia primordial en el
trazo. Por ejemplo, se tiene que conectar los pueblos A y B con una
carretera. El trazo mas económico y mas directo sería por el abra “C”. Pero
la presencia de la población en “E” y la futura carretera, puede decidir para
que el trazo se realice por el abra “D”que el trazo se realice por el abra “D”

En el caso de la figura, se tiene los
siguientes controles:
1. Parte mas estrecha en el
cause de un río, especial para
la ubicación de un puente.
2. Abra más baja y más amplia
que permite mejor visibilidad y
lograr un trazo en forma
diagonal.
3. Zona pantanosa y plana, que
obliga a alegar el trazo por ser
muy extensa, sin drenaje y no
apropiada para la vía. Mala
fundación.
4. Huaca ó zona arqueológica.
Por ser un centro turístico, el
trazo debe hacerse muy
próximo a esta zona.
5. Cruce con una vía existente de importancia; deberá
hacerse en lugares apropiados para evitar el
congestionamiento.
6. Zona agrícola. Procurar no malograr la infraestructura
concebida e implementada; por lo tanto el trazo debe
apartarse.

Tratar de reunir la mayor información posible referente a la zona en estudio.
Planos de la región.
Fotografías.
Recorridos de la zona del proyecto y estudios ya existentes.
C) Obtención de la Información
Recorridos de la zona del proyecto y estudios ya existentes.
Información verbales de viajeros que recorren el área.
Información suministrada por los lugareños.
En el Perú, las fuentes de información donde podemos recurrir son:
Ministerio de Transportes y Comunicaciones.
Dirección de Ingeniería de la Dirección General de Transporte Terrestre.
Ministerio de Defensa.
Instituto Geográfico Nacional.
Ministerio de Aeronáutica.
Fuerza Aérea Peruana.
Dirección General de Aerofotografía (DIGAF).

Con toda la información recopilada se harán croquis de las rutas en
estudio, indicando la información importante como los controles,
desniveles, cursos de agua, las filas montañosas, los cruces con
otras vías, etc. Las cartas más usadas para elaborar los croquis
D) Elaboración de los croquis
otras vías, etc. Las cartas más usadas para elaborar los croquis
están editadas en escalas 1/25,000 y 1/100,000.

E) Formas de Realizar el Reconocimiento
(1)
Recorriendo
la ruta por
tierra
(2)
Sobrevolando
la Región
(3)
Interpretación
de fotografías
aéreas

(1) Recorriendo la ruta por tierra
Se realiza a pie, a caballo o en vehículo si fuera posible
Se establecerán las jornadas de trabajo diario para el recorrido de la
rutaruta
Instrumental mínimo necesario:
Eclímetro
Brújula
Barómetro aneroide (altímetro)
Podómetro
Reloj
Prismáticos
Cámara fotográfica
Winchas, jalones, libretas de campo, etc.

Toma de datos
Se deberá tomar la mayor cantidad de datos útiles que
permita apreciar la importancia de las rutas que se
estudia y poder establecer con certeza la MEJOR. Los
datos a tomar serán:
Influencia de la carretera para futuro desarrollo de la Región.
Corrientes de agua
Las poblaciones que une.
Industrias, y el desarrollo agropecuario – agrícola.
Puntos notables de difícil configuración topográfica (tramos en
roca, abras; y
El valor del terreno por hectárea para el caso de expropiaciones.

Toma de datos
Cuando se llega a cualquier punto se anotará:
Hora de llegada,Hora de llegada,
Distancia recorrida desde la última estación.
Altitud, dirección que se marcará en un croquis
Clasificación del terreno y
Algunos datos sobre inclinación de laderas.

Toma de datos
Cuando se llega a una población.
Nombre e importancia.Nombre e importancia.
Actividades de sus habitantes.
Desarrollo comercio – industria, etc.
Número total de habitantes, población económicamente
activa (PEA).
Facilidades de aprovisionamiento de agua, víveres,
materiales, herramientas, combustibles, lubricantes,
repuestos, etc.

Toma de datos
Importante:
Las poblaciones ejercen influencia atrayendo las carreteras hacia ellas de
acuerdo a su importancia. En el reconocimiento se deberán determinar las
que se encuentren sobre la vía principal y las que han de ser unidas a ellasque se encuentren sobre la vía principal y las que han de ser unidas a ellas
por ramales con recorridos cortos.

Toma de datos
Llegando a un río.
Nombre del río.Nombre del río.
Recorrer el cause aguas arriba y aguas abajo del punto de
paso, para buscar la mejor ubicación del puente.
Se harán secciones transversales y perfiles aproximado del
cauce (naturaleza de las orillas).
Tipo de suelo (para cimentación).
Altura máxima del nivel del agua.
Volumen y velocidad de las aguas.

Toma de datos
Llegando a un divisoria.
Nombre y particularidades de la quebrada de orden
superior por las que se ha subido.superior por las que se ha subido.
Condiciones climatológicas del punto de paso: existencia
de hielo.
Realizar un reconocimiento de puntos de pasos próximos
(buscar el más bajo).
Condiciones de las quebradas de acceso: naturaleza de
laderas y su inclinación.
Cuando la zona de acceso al abra es rocosa, se deberá
medir para establecer la conveniencia de construcción por
el alto costo que representa.

Toma de datos
Teniendo los datos de la clase de terrenos atravesados y habiendo
tomado de vez en cuando el dato de la inclinación de las laderas
estamos en condiciones de tener una cubicación aproximada de los
kilómetros y en consecuencia el costo aproximado del movimientokilómetros y en consecuencia el costo aproximado del movimiento
de tierras.
Por ejemplo:
Un terreno inclinado 20 con una plataforma en corte abierto de
6.50 de ancho nos dará unos 5 m3 por ml. de corte que si
consideramos que en la zona el material suelto cuesta S/. 4.00 el
m3, se tendrá que el ml de la Carretera costará S/. 24.00 y el Km.
S/. 24.000.00

Clases de Longitudes en un trazo
1. El alineamiento
ideal (AB)
2. El alineamiento
teórico (ACDB)
3. El Alineamiento
real.

Directamente de los datos dados por el reloj y el podómetro
Longitud aproximada de la ruta
Cuando el terreno es llano
Directamente de los datos dados por el reloj y el podómetro
Mediante la línea de vuelo
Longitud aproximada = Línea de vuelo x C
C: Constante que depende del terreno y varia de 1.3 a 2.
(de 1.3 a 1.4 para terreno ondulado, 1.8 para terrenos
accidentados y para casos especiales 2 o más)

Longitud aproximada de la ruta
Por medio de la pendiente media
de la carreterade la carretera
L = H / P%
Por ejemplo. Si entre dos puntos del reconocimiento
tenemos cotas de 2.100 y 2.900 m.s.n.m. respectivamente,
la diferencia de nivel entre ambos es H=800 m., que para ser
vencida con una pendiente de 4% requerirá una carretera de
800/0.04 = 20,000 m. = 20 km.

De los datos obtenidos también se puede obtener lo siguiente:
1. Perfil longitudinal aproximado.- Para sacar las gradientes medias en subida y en
bajada. Estas, así como las alturas de los puntos de paso se ponen en el Cuadro
comparativo de conclusiones.
2. Puentes.- Con luces aproximadas en cada quebrada importante podemos tener el
número total de metros de puentes que se requerirá en cada ruta.número total de metros de puentes que se requerirá en cada ruta.
3. Afirmado.- Según la clase de Carretera a construir, se supone que la clase de afirmado
por utilizar habrá sido prefijada.
4. Alcantarillas.- De acuerdo a los datos de la región y datos pluviométricos se pueden
terminar el número aproximado de alcantarillas.
5. Expropiaciones.-Cuando sea necesario efectuar expropiaciones, se averiguará el costo
por hectárea del terreno de la zona, conociendo el ancho de derecho de vía de la futura
carretera, se podrá valorizar las expropiaciones a realizar
Conocido los costos medios de puentes por ml,
afirmado por Km y alcantarillas por ml, se puede
estimar el costo aproximado de la carretera

(2) Reconocimiento en fotografía Aérea
En caso de disponer de fotografías aéreas, estas resultan ser
ventajosas para el reconocimiento. En ellas se puede identificar lo
siguiente:
Forma del terreno, su uso, los diferentes tipos de suelos, etc.
Señalar los puntos terminales, los objetivos y controles
secundarios.
Selección de la mejor ruta basándose en las pendientes, curvas
y características de las pendientes.

(2) Reconocimiento en fotografía Aérea

F) Evaluación de las Rutas
Se evaluará las ventajas que ofrece cada ruta como su costo aproximado
de construcción, operación y conservación de la vía y compararlos con los
beneficios probables que producirá su explotación (beneficio-costo).
Para la comparación de las rutas y seleccionar la mejor, se tendrán en
cuenta los siguientes parámetros fundamentales:
Distancias,
Cambios de pendientes,
Costo de construcción, ubicación de puentes,
Uniones con otras vías,
Alineamiento,
Derecho de vía, etc.

La selección de la mejor ruta para el trazo de la carretera estará en
función de:
1. Que sea la ruta más corta,
1. Que sea la ruta más corta,
2. Que tenga las pendientes más favorables al tráfico,
3. Las zonas tengan vertientes tendidas fáciles de trabajar,
4. Recoja mayor cantidad de transporte (mayor radio de influencia),
5. Tenga el mejor alineamiento,
6. Suministre mejores y mayor cantidad de materiales de construcción,
7. Tenga el menor costo de construcción, etc
La comparación de las rutas se puede hacer por diferentes métodos: por
ejemplo asignando pesos a cada factor que de acuerdo a su grado de
dificultad tendrán un mayor valor. La ruta que tenga el menor puntaje será
la más conveniente.

La comparación de las rutas se puede hacer por diferentes métodos: por ejemplo
asignando pesos a cada factor que de acuerdo a su grado de dificultad tendrán un
mayor valor. La ruta que tenga el menor puntaje será la más conveniente.

En el cuadro se observa que la Ruta Nº 2 es la ruta seleccionada por tener la menor
suma de los pesos asignados a cada criterio.

Culminado el reconocimiento, se presentará un informe escrito o Memoria
Descriptiva que deberá contener lo siguiente:
1. Descripción de la ruta seleccionada dando las razones de su selección.
G) Preparación del Informe
1. Descripción de la ruta seleccionada dando las razones de su selección.
2. Mapas marcados con las rutas estudiadas, resaltando la ruta
seleccionada (línea roja). O en su defecto croquis o bosquejos.
3. Fotografías aéreas si las hay,
4. Panel fotográfico de los puntos importantes,
5. El costo aproximado de la obra, y
6. El tráfico probable.

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