Información detallada de curso |
Segundo semestre 2013
Abr 25, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: ICI 4021 - DISEÑO DE VIAS |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ing. Civil y Ambiental ICI 4011 Calificación mínima de 3.0 Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría El curso introduce y desarrolla los conceptos básicos para elaborar proyectos de diseño de vías terrestres. Se tratan temas sobre la planificación vial; el trazado; las actividades en la construcción de vías, el diseño geométrico de las vías considerando los alineamientos horizontal, vertical y la sección transversal; el diseño de intersecciones, el diseño de pavimentos y de drenaje y la planificación del movimiento de tierras. 3. JUSTIFICACION Las vías terrestres son un elemento constitutivo de la infraestructura de transporte, fundamental para el desarrollo social y económico de un país. En este marco, el diseño vial tiene por objeto asegurar soluciones apropiadas para la movilidad procurando trazados seguros y eficientes; para lograrlo, se requiere el conocimiento e integración de los elementos físicos del entorno. Atendiendo a estas consideraciones, el ingeniero civil como responsable de la planificación, diseño y conservación de la infraestructura de transporte debe conjugar el uso de herramientas de la Física, las Matemáticas, la Geometría, la Topografía, y las Ciencias Sociales. 4. OBJETIVOS ESPECIFICOS - Distinguir las etapas constitutivas del proceso de planificación vial. - Proponer y escoger alternativas viales. - Diseñar los alineamientos horizontal, vertical y la sección transversal de una vía. - Diseñar intersecciones a nivel. - Planificar el movimiento de tierras utilizando el diagrama de masas - Diseñar elementos complementarios de la vialidad: señalización, drenaje y capas del pavimento. - Aplicar los conceptos vistos en un proyecto vial, y expresar en el lenguaje propio de la ingeniería los resultados del diseño. 5. METODOLOGIA El estudio e investigación de los temas del curso es una responsabilidad de todos, estudiantes y profesor. Se utilizarán metodologías del tipo aprender-haciendo, apoyadas con exposiciones magistrales y estudios de casos; además, semanalmente se tratarán temas de actualidad relacionados con las vías y el transporte. El curso tendrá énfasis en el desarrollo de un proyecto vial, donde se integran los conceptos tratados. Los temas discutidos en clase se complementarán con consultas bibliográficas en libros, revistas especializadas y bases de datos que ofrece la biblioteca de la Universidad. Por otra parte, acorde con las tendencias en el diseño geométrico vial, se promueve el desarrollo de habilidades en el uso de programas computacionales especializados. 6. MEDIOS Equipos de geodesia y topografía, consultas a bases de datos, planos y fotografías aéreas, computadores y programas de computador especializados (AutoCad, Civil 3D, Eagle Point, FlowMaster, Civil 3D, Argis), Catálogo Web. 7. CONTENIDO La infraestructura vial en el sistema de transporte Elementos de un sistema de transporte. Partes constitutivas de una vía. Clasificación de las vías en los contextos urbano y rural. Las características de confort, seguridad y economía de una vía. El proyecto vial Definición y tipos de proyectos de vías. Etapas del proyecto (pre-inversión, inversión, operación y mantenimiento). Etapas del proceso de construcción de vías. Especificaciones de construcción de vías. Criterios considerados en la formulación y evaluación de proyectos viales. Trazado Definición y tipos de trazados. Factores que influyen en el trazado. Estudios necesarios para el trazado. Reconocimiento del terrero. Planteamiento y evaluación de alternativas. Elementos del diseño: el vehículo, el usuario y el entorno Diseño geométrico del alineamiento horizontal Curvas horizontales simples y compuestas. Curvas de transición tangente-curva (espirales). Localización de curvas. Transición del peralte. Normas del diseño en planta. Sobre-ancho de las secciones curvas, entre tangencias y distancias de visibilidad. Diseño geométrico del alineamiento vertical Pendientes máximas y mínimas. Longitud crítica de la pendiente. Curvas verticales, uso de curvas parabólicas simétricas y asimétricas, cóncavas y convexas. La seguridad del alineamiento vertical (distancias de visibilidad y señalización). Coordinación entre los alineamientos horizontal y vertical. Normas de diseño. Diseño geométrico de la sección transversal Criterios y procedimientos de diseño de los elementos de la sección transversal: corona, derecho de vía, carril, calzada, separador, andenes, bordillos, iluminación, cunetas, bombeo, peralte, talud, carriles, bermas. Integración de los elementos del diseño. Señalización vial. Diseño geométrico de intersecciones y vías urbanas Criterios de diseño geométrico en vías urbanas, jerarquización de vías. Tipos de intersecciones viales. Conflictos en intersecciones. Intersección a nivel tipo prioridad y glorietas; radios de giro, carriles de aceleración y desaceleración, isletas, bahías, separador central. Intersecciones a desnivel, esquemas típicos y normas de diseño. Facilidades de diseño para peatones y ciclistas. Diseño de drenaje Drenaje superficial y subterráneo. Estructuras de drenaje típicas. Diseño de obras de drenaje. Métodos para el control de la erosión. Planificación del movimiento de tierras. Métodos para representar gráficamente el transporte de tierra en proyectos viales. La curva de áreas y el diagrama de masas. Pavimentos. Tipos de estructura de los pavimentos. Caracterización de las capas de la estructura del pavimento. Diseño de pavimentos rígidos y flexibles. 8. EVALUACION Primer parcial: 25% Segundo parcial: 25% Evaluación final: 30% Proyecto final informes parciales: 5% Informe final y sustentación: 15% 9. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Se espera que el alumno esté en capacidad de: - Reconocer las etapas del proceso de planificación vial. - Trazar sobre un plano topográfico un corredor vial considerando las restricciones de pendiente y las condiciones socio-ambientales. - Evaluar e incorporar efectivamente las características de elementos fundamentales del diseño vial (vehículos, usuarios y entorno). - Diseñar curvas horizontales circulares simples, compuestas y espiralizadas. - Diseñar curvas verticales parabólicas, simétricas y no simétricas. - Diseñar los elementos de la sección transversal de una vía. - Diseñar la geometría de una intersección a nivel atendiendo las normas de diseño. - Diseñar la señalización de una vía. - Escoger y dimensionar estructuras para el drenaje de vías. - Planificar el transporte de tierra en un proyecto vial utilizando el diagrama de masas. - Diseñar pavimentos rígidos por el método de la PCA y flexible por el método INVIAS. - Expresar gráficamente (en planos), a través de un informe escrito y en una presentación oral los resultados del diseño geométrico. 10. BIBLIOGRAFIA AASHTO. A policy on geometric design of highways and streets. 6ed. 2011. INSTITUTO NACIONAL DE VIAS. Manual de diseño geométrico para vías, Bogotá, 2007 BALL, James. Transportation Engineering. McGraw-Hill, 2001 BANKS, James. Introduction to transportation engineering. 2ed Mc Graw Hill. 2002. BROCKENBROUGH, Roger and BOEDEKER, Kenneth. Highway engineering handbook. McGraw-Hill. 1998 CARCIENTE, Jacobo. Carreteras: Estudio y proyectos. Vega. 1980. CÁRDENAS, James. Diseño geométrico de vías. Ecoe. 2002. CHOCONTA, Pedro. Diseño geométrico de vías. Bogotá. 2e ed. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería. 2004 DAY, David and BENJAMIN, Neal. Construction equipment guide. John Wiley and sons. 2 ed. 1991 CRESPO VILLALAZ, Carlos. Vías de comunicación. México. Limusa, 4ed. 2007 FICKER, J., y WHITFORD, R. Fundamentals of transportation engineering. Prentice Hall, 2004. FWA, T. The handbook of highway engineering. Taylor y Francis, 2006. Disponible base de datos CRCnetBase. GARBER, N. y HOEL, L. Traffic and highway engineering. Cengaje Learning, 4ed. 2009. HOEL, L, GARBER, N and SADEK, A. Transportation infrastructure engineering. A multi-modal integration. Thomson-Nelson, 2008 HUANG, Yang H. Pavement analysis and design. 2ed. Prentice Hall. 2004 KHISTY, Jotin and LALL, B. Kent. Transportation engineering: An introduction. 3 ed. Prentice Hall. 2003 KRAEMER, Carlos et al. Ingeniería de Carreteras, Vol I y II. McGraw-Hill, 2004 LAMM, Ruediger, PSARIANOS Basil and MAILAENDER, Theodor. Highway design and traffic safety engineering handbook. Mc Graw Hill. 1999 MONTEJO, Alfonso. Ingeniería de pavimentos para carreteras. Universidad Católica de Colombia. Bogotá 2001. PAPACOSTAS, C. and PROVEDOUROS, P. Transportation engineering and planning, 3ed. McGraw-Hill, 2004 ROGERS, M. Highway engineering, Blackwell, 2Ed, 2008 WRIGHT, Paul and DIXON, Karen. Highway engineering. 7 ed. John Wiley and sons. New York 2006 Páginas Internet www.Invias.gov.co www.AASHTO.ORG www.nas.edu/TRB www.ASCE.ORG www.dot.gov www.artba.hg.org www.ASTM.org www.ITE.org www.asphalt institute.org www.TRL.co.org.uk www.arrb.org.au www.fhwa.dot.gov www.imt.mx www.hp.org www.tac-atc.ca www.cedex.es www.icpc.fr www.aci-int.org www.icpc.org.co Manuales de Diseño http://www.dot.ca.gov/hq/oppd/hdm/hdmtoc.htm#hdm http://www.th.gov.bc.ca/publications/eng_publications/geomet/TAC/TAC.htm http://www.gomdot.com/business/roadwaydrawings/manual.htm http://www.mcdot.maricopa.gov/manuals/ http://www.iowadot.gov/design/dmanual/manual.html?reload http://www.sddot.com/pe/roaddesign/plans_rdmanual.asp http://geometricdesign.csir.co.za/ http://www.nzta.govt.nz/resources/state-highway-geometric-design-manual/shgdm.html http://www.transportation.alberta.ca/Content/docType233/Production/UHGDG.pdf http://www.nra.co.za/content/proceduresforroadplanninganddesignapprovedJanuary2003.p |
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