Mejoramiento de la carretera Cañete - Yauyos del km. 59+400 al km. 59+700 : análisis hidrológico y diseño hidráulico

Abstract

El presente estudio está enfocado a plantear una alternativa de solución desde el punto de vista académico para un tramo de la carretera Cañete - Yauyos del Km 59+400 al Km 59+700 tramo. Para su desarrollo se tomó como base el estudio realizado previamente para el mejoramiento de la carretera a nivel de perfil. El estudio de perfil se realizó siguiendo el formato estándar de elaboración del Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP). El sistema fija un horizonte del proyecto o vida útil del proyecto de diez años fundamentado en que es un horizonte comparable para diversas alternativas. Como punto de inicio para la elaboración del perfil se realizó una visita de campo a la zona en la que se identificaron los principales problemas que afectan la vía en estudio y se definió el problema central: Falta de capacidad y deficiente transitabilidad de la vía que limita el traslado de carga y pasajeros". ·se realizó un análisis de causa efecto y con esto se determinó los fines fundamentales y los medios adecuados para concretarlos. Antes de plantear las alternativas de solución se realizó un análisis preliminar del tráfico generado por el proyecto, sin embargo, este resultado es bajo, debido a que está basado en las condiciones actuales de la carretera que afecta considerablemente la demanda y no justifica inversiones iniciales altas. De esta forma se plantearon dos alternativas de solución. Para efectuar la evaluación y posterior elección de la alternativa que sea más conveniente para su ejecución, se utilizó la demanda vehicular de la vía, y por consiguiente los costos de operación vehicular. Se realizó el análisis de la demanda actual, proyectada, la generada y desviada en la situación con proyecto y se obtuvo un Índice Medio Diario (IMD) total de 81 vehículos/día. La alternativa ganadora consta del mejoramiento de la superficie de rodadura con carpeta asfáltica la que será colocada en caliente. Además, se plantea la construcción de un adecuado sistema de drenaje que consta de alcantarillas, cunetas y sistema de subdrenaje a lo largo del tramo de carretera; así como la construcción de alcantarilla de cruce de una quebrada adyacente al tramo de carretera. En el Capítulo I se presenta el resumen del desarrollo del perfil. El presente informe está enfocado al diseño de las estructuras hidráulicas de la Carretera Cañete - Yauyos del Km 59+400 al Km 59+700, y se muestran procedimientos adecuados y análisis más detallados de los que actualmente contemplan los manuales de diseño de carreteras vigentes (DG-2001 y de bajo volumen de transito) respecto al tema de manejo de aguas. Se realizó un estudio hidrológico detallado, aplicando los métodos estadísticos conocidos para el análisis inicial de los datos. Luego se utilizaron dos metodologías para el cálculo de escurrimiento, estas son: Onda cinemática e Hidrograma Unitario del Soil Conservation Service (SCS). En base a estos resultados se dimensionaron las estructuras de drenaje y evacuación de aguas superficiales. Las cunetas y estructuras de colección fueron diseñadas para un periodo de retorno de 20 años y la alcantarilla de cruce para un periodo de retorno de 50 años, realizando un análisis de riesgo para ambas estructuras asumiendo una vida útil de 10 años se obtiene un 40% y 18% de riesgo respectivamente (ver anexo 8-27). Se dimensionó un sistema de subdrenaje debido a que la carretera cruza por zonas de cultivo en ladera, lo que significa que existen suelos con alto potencial de retención de agua y movimientos hacia aguas abajo que fluyen debajo de la superficie del pavimento. Finalmente, se elaboró el expediente técnico del proyecto, que para el diseño de estructuras hidráulicas de la carretera abarca las partidas de: Obras preliminares y movimiento de tierras, excavación, encofrado y desencofrado, colocación de concreto, colocación de acero, construcción de cunetas, colocación de subdrenes y colocación de alcantarillas. Dicho expediente técnico incluye memoria descriptiva, especificaciones técnicas, análisis de costos y presupuestos y cronograma de obra. Las especificaciones técnicas se elaboraron de acuerdo con las "Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras EG-2000" (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2000), considerando las partidas relacionadas a estructuras de drenaje.