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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍA CIVIL Y DEL AMBIENTE PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL “Diseño Geométrico y Estructural del Intercambio Vial en la intersección de la Av. Salaverry con la Calle Quiroz y San Juan de Dios Cercado de Arequipa”. Tesis para optar el título de INGENIERO CIVIL , que presentan los bachilleres:
**- Medina Aguilar, Josimar Andree
- Olin Llerena, Jean Carlo** AREQUIPA, JUNIO DEL 2015
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA La congestión vehicular, nos hace pensar que la mejor solución es la creación de un intercambio vial en la Av. Salaverry que permita una mayor calidad de vida para los transeúntes así mismo nos dará un mayor nivel de servicio vehicular.
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2. PROBLEMÁTICA: Nuestro actual sistema vial en la ciudad de Arequipa es insuficiente para la gran demanda de vehículos que circulan por nuestras calles y avenidas. Para esta problemática es necesario y prioritario la modernización de nuestro sistema vial mediante intercambios viales, pasos a desnivel, puentes peatonales, para poder alivianar la saturación de las unidades motorizadas. Para ello proponemos el intercambio vial en la intersección de la Av. Salaverry y la Calle Quiroz con San Juan de Dios Cercado de Arequipa que ayudara a descongestionar el paso de vehículos. Esta zona ha sido afectada a lo largo del tiempo por la gran congestión de vehículos que a su vez emanan gran cantidad de gases tóxicos. 3. TITULO: “Diseño Geométrico y Estructural del Intercambio Vial de la Av. Salaverry con la Calle Quiroz - Calle San Juan de Dios – Calle Tacna y Arica – Calle Álvarez Thomas en el Cercado de Arequipa”. 4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GENERAL Mejorar el sistema de transito vial en la Av. Salaverry con la Calle Quiroz - Calle San Juan de Dios – Calle Tacna y Arica – Calle Álvarez Thomas mediante el planteamiento y diseño estructural de un intercambio vial. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Análisis y estudio estadístico del Tráfico y Densidad.
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Un intercambio vial colaborará a tener un mayor ordenamiento del espacio, un mayor ordenamiento de paraderos y servirá a su vez para regular el transporte público de la zona. El contenido de este proyecto es de uso frecuente en diversos países para solucionar problemas de congestión vehicular, éste proyecto servirá para tener alguna alternativa de solución que pueda ser tomada por los Gobiernos Locales para solucionar el problema previsto. 6.2 BASES TEORICAS El Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2001 establece que un intercambio vial hace referencia a aquellos elementos de la infraestructura vial y de transporte donde se cruzan dos o más caminos. Dentro del rango de intersecciones, las intersecciones a distinto nivel son las de mayor capacidad, y se les denomina enlaces o intercambiadores, se basan en la idea de segregar en diferentes niveles las corrientes en conflicto por medio de puentes, túneles o viaductos, los diferentes niveles en la intersección son interconectados por medio de rampas y puentes. En general, una intersección solucionada a diferentes niveles requiere inversiones importantes, por lo que su diseño y construcción deben justificarse por razones como:
- Funcionalidad. Ciertas carreteras como autopistas y multicarril, porque tienen limitación de accesos las primeras, o por la categoría y características que les atribuyen los planes viales nacionales, regionales o departamentales, requieren la construcción de intersecciones a desnivel.
- Capacidad. Si la capacidad es insuficiente en una intersección, una alternativa por considerar, en el estudio de factibilidad, es separar niveles, así haya alternativas posibles a nivel.
- Seguridad. Puede ser la seguridad, unida a otras razones, uno de los motivos para construir un intercambio vial y no una intersección.
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- Factibilidad. Por las elevadas inversiones que implica, en general, la construcción de una intersección a desnivel, es necesario el estudio de factibilidad, en el que debe analizarse, si a ello hubiere lugar, la construcción por etapas. Manual de diseño de Puentes Resolución Ministerial N° 589-2003-MTC/02 brinda las pautas necesarias para el planeamiento, el análisis y el diseño, de puentes carreteros y de puentes peatonales. El Manual es en la mayor parte de los aspectos de diseño a los que se refiere el Titulo II, una adaptación de las Especificaciones de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) que han sido tradicionalmente las más utilizadas por los profesionales peruanos dedicados al diseño y construcción de puentes. Diseño de Puentes con AASHTO LRFD, Instituto de la Construcción y Gerencia establece que el principal objetivo de la Especificación LRFD (Load and Resistance Factor Design) es proveer una confiabilidad uniforme a las estructuras bajo varias consideraciones de cargas. De acuerdo a la versión LRFD de las Especificaciones AASHTO, los puentes deben ser proyectados para cumplir satisfactoriamente las condiciones impuestas por los estados limites previstos en el proyecto, considerando todas las combinaciones de carga que puedan ser ocasionadas durante la construcción y el uso del puente. Garber, Nicholas J. Hoel, Lester A., Ingeniería de Tránsito y Carreteras, Ed. Thomson 2005 este capítulo presenta el material en general para el análisis de los terminales de intercambio de rampa que implican las autopistas, las carreteras principales y calles urbanas. Aunque el capítulo se presentan las ideas y los conceptos relativos a la mayoría de los tipos de intercambios que incluyen dos intersecciones, se centra principalmente en las intersecciones señalizadas que forman. R. Cal, Mayor R, Ingeniería de Tránsito, Ed. Alfaomega 2000 establece que si el problema de transito causa perdida de vidas y bienes, o sea que equivale a una situación de falta de seguridad para las personas y de ineficiencia económica del transporte, la solución, lógicamente, se obtendrá haciendo el transito seguro y eficiente. Solución parcial de alto costo, esta solución equivale a sacar el mejor partido posible de lo que actualmente se tiene, con ciertos cambios necesarios que requieren fuertes inversiones. Los casos críticos, como calles angostas, cruceros peligrosos, obstrucciones
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7. METODOLOGÍA - Estudio de tráfico en la zona afectada, para determinar la geometría y análisis adecuado del diseño en el intercambio vial. - La identificación de diversas alternativas de solución para un diseño eficiente en la infraestructura vial. - Mejoramiento de la infraestructura vial, para lograr un mejor desarrollo que es posible y óptimo para el bienestar de nuestra ciudad, por ser estas intersecciones viales una de las más importantes de nuestra ciudad, encontrando un incremento vehicular elevado y transito ineficiente nos hace pensar la creación de una estructura que pueda solucionar este problema mediante el diseño y análisis estructural del intercambio vial. Desarrollo de los estudios de ingeniería: - Estudio de Transito y Diseño Geométrico. - Estudio Topográficos - Diseños Estructurales. 8. CONTENIDO TEMÁTICO CAPÍTULO 1: DESCRIPCIÓN GENERAL 1.1 Introducción. 1.2 Descripción General del Proyecto. 1.3 Ubicación y Antecedentes. 1.4 Formulación del Problema. 1.5 Justificación. 1.6 Objetivos. 1.7 Intercambios Viales. 1.8 Puentes en Intercambios Viales.
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA CAPÍTULO 2: ESTUDIOS DE INGENIERÍA 2.1 Estudio de Suelos. 2.2 Estudios Topográficos. 2.3 Estudios de Tráfico y Densidad. 2.4 Estudio de Impacto Socio Ambiental. 2.5 Estudios de Trazo y Diseño Geométrico. 2.6 Estudios de Diseño Geométrico y estudios hidrológicos para drenaje. CAPITULO 3: ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA SÚPER-ESTRUCTURA – “INTERCAMBIO VIAL” 3.1 Filosofía del Diseño. 3.2 Forma y Pre dimensionamiento de las Superestructura. 3.3 Determinación de las Cargas de diseño y factores de cargas de la Súper-estructura. 3.4 Análisis y Diseño de los elementos de la súper-estructura. 3.5 Análisis y Diseño de elementos complementarios. CAPITULO 4: ANÁLISIS Y DISEÑO DE SUB-ESTRUCTURA – “INTERCAMBIO VIAL” 4.1 Consideraciones Sísmicas. 4.2 Análisis Sísmico de la estructura. 4.3 Análisis y Diseño de los Estribos. 4.4 Análisis y Diseño de Otros Elementos parte de la Sub-estructura. 4.5 Diseño y Análisis de Muros de contención. CAPÍTULO 5: COSTOS Y PRESUPUESTOS 6.1 Relación de Metrados de Obra.
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA ANEXO 1: PLANOS DE DISEÑO ANEXO 2: DESARROLLO DE PLAN DE TESIS Cronograma de Desarrollo de Plan de Tesis. Descripción Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Semana
Aprobación del plan de tesis x Descripción General x Estudio de Ingeniería X x x Análisis y diseño de la súper estructura x x x Análisis y diseño de la sub estructura x Planos de diseño x x x x x Costos y presupuesto x x x x Conclusiones y recomendaciones x Cronograma de ejecución de obra x x
ANEXO 3: PRESUPUESTO DE DESARROLLO DE PLAN DE TESIS
DESCRIPCIÓN GENERAL UNIDAD
CANTIDA
D
PRECIO
UNITARIO PARCIAL
Descripción General S/. 200. Investigación, asesoría descripción glb 1 S/. 200.00 S/. 200. Estudio de Ingeniería
S/.
Movilidad varios glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Levantamiento Topográfico glb 1 S/. 1,500.
S/.
Útiles de escritorio glb 1 S/. 150.00 S/. 150. Movilidad varios glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Análisis y diseño de la súper estructura S/. 350. Impresiones, ploteos glb 1 S/. 150.00 S/. 150. Asesoría diseño glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Movilidad varios glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Análisis y diseño de la sub estructura S/. 250. Impresiones, ploteos glb 1 S/. 150.00 S/. 150. Movilidad varios glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Planos de diseño S/. 300. Impresiones, ploteos glb 1 S/. 200.00 S/. 200. Movilidad varios glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Costos y presupuesto S/. 200. Cotizaciones, materiales de construcción glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Impresiones, varios glb 1 S/. 100.00 S/. 100. Total
S/.
VISTA DEL FLUJO DE TRANSITO EN LA AVENIDA SALAVERRY
VISTA DE LA AVENIDA SALAVERRY, GRAN CONGESTION VEHICULAR, FALTA DE
OPERATIVIDAD DE PEDESTALES PARA POLICIAS DE TRANSITO, FALTA DE PARADEROS
DEFINIDOS.
VISTA DEL FLUJO VEHICULAR EN LAS INTERSECCIONES DE LA AV. SALAVERRY-CALLE
SAN JUAN DE DIOS
