Mejoramiento de la carretera Cañete - Yauyos del km. 57-900 al km. 58-200 : drenaje superficial

Abstract

Dentro del Curso Taller Formulación, Evaluación y Diseño de Proyectos de Vialidad Interurbana para la obtención del Título de Ingeniero Civil por la modalidad de Actualización de Conocimientos es que se escogió para la formulación y evaluación el estudio a nivel de perfil del Mejoramiento de la Carretera Cañete - Yauyos del km 57+900 al km 58+200. Y continuando con el desarrollo del mismo, el presente informe presenta el diseño y el expediente técnico de las estructuras de drenaje superficial de la alternativa ganadora en la formulación y evaluación. En el Capítulo 1, se hace un resumen del estudio a nivel de perfil del Mejoramiento de la Carretera Cañete - Yauyos del km 57+900 al km 58+200 desarrollado dentro del curso taller. En este estudio se analizaron tres alternativas considerando un IMD proyectado de 385 vehículos/día para el año 2018. La alternativa ganadora fue la Alternativa 1 que consistía en mejorar el diseño geométrico, mejorar el drenaje por medio de cunetas y un badén, la construcción de un muro de suelo reforzado y finalmente la colocación de pavimento flexible. En el Capítulo 2.1, se desarrolló el estudio de Hidrología para conocer los caudales de diseño de las estructuras tipo badén (drenaje transversal) y la cuneta (drenaje longitudinal). Para la cuneta se analizaron estadísticamente los datos de precipitación máxima en 24 horas de la estación meteorológica Pacarán para la intercuenca del talud izquierdo de la carretera, obteniéndose la precipitación máxima probable para diferentes periodos de retorno y la familia de curvas 1-D-F representativa de esta intercuenca. Se determino además el tiempo de concentración y se aplicó la metodología del método racional para determinar un caudal de diseño de 0.080 m3/s. Para el badén se analizaron estadísticamente los datos de precipitación máxima en 24 horas de las estaciones Colonia, Yauyos, Huangascar y Pacarán para la cuenca de la quebrada Picamarán; obteniéndose con apoyo de la regionalización orográfica, en estas estaciones, la Precipitación máxima probable para diferentes periodos de retorno y la familia de curvas 1-D-F representativa de esta cuenca. Se determinó además el tiempo de concentración, el número de curva y se aplicó el hidrograma unitario de SCS para determinar un caudal de diseño de 7.36m3/s. En el Capítulo 2.2, se dimensionó la estructura tipo badén, en el km 57+940, de tal manera de asegurar una sección hidráulica capaz de soportar el caudal de diseño. El análisis hidráulico se realizó mediante modelación en HEC-RAS al cual se ingresaron secciones de la quebrada 100 metros aguas arriba y 70 metros aguas abajo, coeficiente de rugosidad de acuerdo con el material del cauce, caudal de diseño. El resultado determinó que la estructura planteada tenía la capacidad de soportar el caudal de diseño ya que el tirante en el badén es de 0.20m y la altura del badén es de 0.54m. Así mismo mediante un análisis de socavación se verifico que las uñas de protección contra la erosión podrían ser de 1m de profundidad. El badén de 8.40m es de forma trapezoidal con base de 10m, taludes de entrada y salida de 9m de largo y 6% de pendiente, uñas de 1 m de profundidad. Además, cuenta con emboquillado aguas arriba y aguas abajo del badén de 3 metros de ancho. En el Capítulo 2.3, se verificó que la cuneta planteada al lado izquierdo de la carretera, km 57+900 - 58+200, tenga la capacidad suficiente para el caudal de diseño. Usando la ecuación de Manning se comprobó que el caudal de diseño es soportado por la estructura de concreto de 0.20 m de profundidad con talud interno 1 V:3H y el talud externo de 1V: 1 H. En el Capítulo III, finalmente se estructuro el expediente técnico de las estructuras diseñadas precisando las especificaciones técnicas, presupuesto y cronograma de las partidas involucradas. En cuanto al presupuesto este resulto en un valor total de 137,651.29 (incluye gastos generales, utilidades e IGV). Al final del trabajo se desarrolla las conclusiones que permitan expandir nuestro conocimiento. Adicionalmente se presentan anexos de los datos recopilados que han servido de apoyo al informe de suficiencia.