Tuneles Carreteros Peru D2 Winston Lewis

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Metodología de construcción de túneles carreteros en Perú.

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17/04/20151Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com1"LaConstruccindeTnelesparaProyectosdeInfraestructuraVialenelPer""La Construccin de Tneles para Proyectos de Infraestructura Vial en el Per"Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comPOBLACI N TOTALEN EL MUNDOEn 1,950 =En 2011 =2.50 Billones7.00 BillonesEn 2050 =7.50 BillonesPoblacinMundial(ONU)INTRODUCCION - INDICADORES17/04/20152Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com3DIA MUNDIAL DE LA POBLACIONEn el Per al Ao 2013 somos 30 millones 475mil habitantes y cada Ao se incrementa en 339mil personas. En el mundo la poblacin alcanzalos 7mil 162millones de habitantes con uncrecimiento anual de 82 millones de personas.Retorno de 145 mil peruanos por ao del exteriorCrecimiento PoblacionalPerINTRODUCCION - INDICADORESPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comINTRODUCCION - INDICADORES814182529.5Millones32Millones231961 1981 1993 2010 2015reaTerritorio1279,000KM2PER:Nmerodehabitantes/KM2TasadecrecimientoanualCRECI MI ENTO POBLACI ONAL PERU17/04/20153Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comINTRODUCCION - INDICADORESTRFI CO DE PASAJ EROS DEL TRANSPORTE TERRESTRE I NTERPROVI NCI AL EN EL PERFuente: Direccin General de Transporte Terrestre MTCElaboracin: Oficina de Estadstica - MTCSegn Estracto, 2001 - 2010 (Millones de Pasajeros)2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20100.05.010.015.020.025.030.0NORTECENTRO SUR LIMATotal Trfico Pasajeros 201071.30 Millones27.520.017.06.8Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com6INTRODUCCION - INDICADORES010 00020 00030 00040 00050 00060 00070 00080 00090 000100 000110 000120 000130 000140 000150 0002005 2006 2007 2008 2009 P/ 2010 P/ 2011 2/ 201216 85717 85723 83823 90324 50023 59623 31924 593142511425114437196952439125774255982423547 39847 39842 05038 18975 93575 67480 24491 844LONGITUD DE LA RED VIAL SEGUN :SISTEMA NACIONAL DE CARRETERAS 2005 - 2012RED NACIONAL RED DEPARTAMENTAL RED VECINAL79,506124,826125,044140,672129,16281,78780,32578,506RED VIAL RODOVIARIA - NACIONAL140,672 Km17/04/20154Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com7INTRODUCCION - INDICADORESPARQUE VEHICULAR DE EMPRESAS DE TRANSPORTE TERRESTRE EN EL PER(Unidades Vehiculares)Fuente: Direccin General de Transporte Terrestre MTCElaboracin: Oficina de Estadstica - MTC2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 201001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,0004,3014,6227,973Grfico 5.2 Parque Vehicular de Empresas de Transporte de Pasajeros, segn mbito y clase de vehculo, 2001 - 2010Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comINTRODUCCION - INDICADORESCRECIMIENTO PARQUE VEHICULAR -TRANSPORTE DE CARGA - PERU17/04/20155Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comINTRODUCCION - INDICADORESPARQUE VEHICULAR DEL TRANSPORTE DE CARGA POR DEPARTAMENTO 20100- 10001,001 5,0005,001 10,00010,001 100,000PARQUE VEHICULAR DE TRANSPORTE DE CARGA POR DEPARTAMENTO2010AncashApurmacArequipa.Cerro de PascoCuscoMadre de Dios.Aumento de Empresas y/o Personas Naturales en el transporte de carga en comparacin con el 2009fue de 12.4%Departamentos Crecimiento>PARQUE VEHICULARDE TRANSPORTE DE CARGA POR REGIONES - PERUPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com El medio ambiente necesita ser preservado Recuperacin de zonas afectadas. Bsqueda constante de utilizar espacio para derivar parte del trnsito.PRESERVACIN DEL MEDIO- AMBIENTEINTRODUCCION - INDICADORES17/04/20156Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comINTRODUCCION - INDICADORESEXPLOTACIONDEESPACIOSUBTERRANEOCOMOALTERNATIVADESOLUCIN ACELERARELFLUJOVEHICULAR MENORTIEMPODETRANSITO MENORIMPACTOMEDIOAMBIENTAL: PRESERVACIONDERIQUEZAARQUEOLOGICA MENOREXPOSICIONDEUSUARIOSAPROBABLESACCIDENTESCONCLUCIONCRECIMIENTODEMOGRFICOCRECIMIENTODEMOGRFICOCRECIMIENTOVEHICULARCRECIMIENTOVEHICULARCmulodeProblemasGravesCmulodeProblemasGravesAumento detiemposentransporteECONMICOSMalestar enlosusuarios deservicio detransporteSOCIALES PreservacindeReservasNat. PreservacinRiquezaArqueolgicosIMPACTOAMBIENTALProbablesaccidentesEXPOSICINDEUSUARIOSCRECIMIENTOECONOMICOCRECIMIENTOECONOMICOPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com12CUESTIONESRESPUESTAS|AguaEnergaConservacinMaterias PrimasAlimentacinAmpliando InfraestructuraTransporte Desarrollo Integral (Compacto)Medio AmbienteResiduosCalentamiento GlobalMenor Impacto al Medio AmbienteDesastres:Naturales y ArtificialesInfraestructura ResistenteCUESTIONES DE SOSTENIBILIDAD17/04/20157Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comEl Territorio Peruano yLa Cordillera de los AndesCordillera de los Andes La Cordillera de los Andes impone una topografa muyaccidentada al territorio peruano. La construccin de plataformas para carreteras afectanecesariamente los taludes naturales de la Cordillera. La Cordillera no est totalmente consolidada, por lotanto en los procesos de excavacin alteramos laestabilidad natural de los taludes. Se encuentran zonas altamente inestables, en lascuales no es posible el desarrollo de un trazo limpio enlas plataformas.LA FORMACION DE LA CORDILLERA GENERATRES REGIONES NATURALES La Costa, LaSierra, La Selva CADA UNA CON SUSCARACTERISTICAS PROPIAS:EL TERRITORIO PERUANOCONSTRUCCION DE CARRETERASPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comZONAS VULNERABLESEL TERRITORIO PERUANO y laCONSTRUCCION DE CARRETERAS Son aquellas zonas donde se tienecondiciones geolgicas, topogrficas,hidrolgicas extremadamenteadversasparalaconstruccin deplataformas. Para efecto de estudios preliminares sepuedenconsiderar enel rango del 10%a15%delalongitud del tramoenestudioHH17/04/20158Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com130mZONAS VULNERABLESEL TERRITORIO PERUANO y laCONSTRUCCION DE CARRETERAS ALTURASDECORTEMUYALTAS DESLIZAMIENTODEMATERIALSUELTOENQUEBRADAS.(HUAYCOS) IMPOSIBILIDADDEAMPLIARANCHODEPLATAFORMASSINEVITARGRANDESVOLUMENESDEMATERIALAEXTRAERPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com12123 Trazo de geometra de la plataforma Seguridad en el proceso de construccin Soluciones de Ing. Con costos muy altos Diferencias entre cant. De los proyectos basicos con cant. Reales. Mayor probabilidad. deimpacto ambiental.. Mayor probabilidad de impacto social.. Seguridad en operacin de la carreteraCONDICIONES ADVERSAS ENZONAS VULNERABLESEL TERRITORIO PERUANO y laCONSTRUCCION DE CARRETERAS17/04/20159Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comINGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTUROSe cuenta con una Infraestructura Vial Adecuadapara enfrentar este reto?Tenemos los Especialistas, Ingenieros, Tcnicoscapacitados y suficientes para enfrentar esta Demandade la Ingeniera?VISION DE FUTUROPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comAUTOREstado reposo natural Inicio deformacin Curva deformacinCurva de deformacin de TALUDESen la Cordillera de los AndesHacia el EquilibrioAnalizando alternativas de solucin: TALUD.AUTOR: ING. WINSTON LEWIS DIAZInicioDeformacinReposoenEstadoNaturalMximaDeformacinIniciodelaestabilizacindelNuevoTaludIniciodelNuevoEstadodereposoNaturalHACI A EL EQUI LI BRI OINGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTURO17/04/201510Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com31HVOLUMENES COMPARATIVOS EXCAVACION CARRETERA CORTE CERRADO SECCION TRANSVERSAL EXCAVACION CORTE CERRADOPROYECCION SECCION Vs. EXCAVACION TUNEL TRANSVERSAL TUNELH1.5H0.5H2.5H3H3.5H4H4.5H2H5H5.5H6H6.5H7.5H7H31HVOLUMENES COMPARATIVOS EXCAVACION CARRETERA CORTE MEDIA LADERASECCION TRANSVERSALPROYECCION SECCIONVs. EXCAVACION TUNEL TRANSVERSAL TUNELHH 1.5H0.5H2.5H 3H 3.5H 4H 4.5H2H5H 5.5H 6H 6.5H7.5H7HPROYECCION SECCIONPLATAFORMA CARRTERAEXCAVACION A MEDIA LADERAPERFIL TERRENO NATURALHHHACI A EL EQUI LI BRI OINGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTUROPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comRELACION EXCAVACIONCorte Cerrado Corte a Media Ladera Vs Excavacin Subterrnea1.202.413.484.565.907.248.018.799.6410.4912.3614.2316.3718.510.72 1.442.092.733.544.344.815.275.786.297.428.549.8211.110.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.000.5H1.00H1.5H2.00H2.50H3.00H3.50H4.00H4.50H5.00H5.50H6.00H6.50H7.00HCURVARELACIONENTREEXCAVACIONCORTECERRADO/CORTEAMEDIALADERAVs.EXCAVACIONSUBTERRANEATUNELVol.Excav. CorteCerradoCarretera(m3/m VolumenExcavacionTunel m3/m Vol.CorteaMedia LaderaVOLUMEN EXCAVACION CORTE CERRADOVOLUMEN EXCAVACION CORTEAMEDIALADERAVOLUMEN EXCAVACION SUBTERRANEA TUNELCONSTANTE1 Und.Autor: Ing.W.LewisD.INGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTURO17/04/201511Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comRELACION EXCAVACIONCorte Cerrado Corte a Media Ladera Vs Excavacin Subterrnea1.202.413.484.565.907.248.018.799.6410.4912.3614.2316.3718.510.72 1.442.092.733.544.344.815.275.786.297.428.549.8211.110.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.000.5H1.00H1.5H2.00H2.50H3.00H3.50H4.00H4.50H5.00H5.50H6.00H6.50H7.00HCURVARELACIONENTREEXCAVACIONCORTECERRADO/CORTEAMEDIALADERAVs.EXCAVACIONSUBTERRANEATUNELVol.Excav. CorteCerradoCarretera(m3/m VolumenExcavacionTunel m3/m Vol.CorteaMedia LaderaVOLUMEN EXCAVACION CORTE CERRADOVOLUMEN EXCAVACION CORTE A MEDIALADERAVOLUMEN EXCAVACION SUBTERRANEA TUNELCONSTANTE1 Und.Autor: Ing.W.LewisD.INGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTUROPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com Para el anlisis de costos se asume 1 (Und/m3) para excavacin corte cerrado corte a media ladera y 10(Und/m3) para corte en Subterrneo (Tnel )Autor: Ing. WinstonLewis DiazRELACION EXCAVACIONEvaluacin EconomicaINGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTURO17/04/201512Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comIA ImpactoAmbientalST Factor relacionadoconel CostodeSostenimientoenTaludes(Superficiey/oSubterrnea).DTN Factor de Desestabilizacin de Taludes Naturales se calcula en funcin de curva dedeformacindetaludesnaturales.RCLR Factor relacionado a la Relacin Curva lneaRecta (se calcula en funcin del desarrollo de lacarreteraRS Recuperacin Sostenimiento (calculado por datoshistricos).MAN Mantenimiento carreterao tnel especialmenteluegodetemporadadelluvias,IS ImpactoSocialVALOR PRESENTE VALOR FUTURONIVELESDE AMUYBAJ O 0.00 0.20BAJ O 0.21 0.40MEDIO 0.41 0.60ALTO 0.61 0.80MUY ALTO 0.81 1.00ESCALAS DE CALIFICACION DEL RIESGOACR (Analisis Cuantitativo de Riesgos)VALOR FUTUROCD (Costo Directo de Construccin)VALOR PRESENTECT (Costo Directo Total de Construccin Valor Futuro)CT= CD +(ST+DTN+RCLR+RS+MAN+IS+IA+.)INGENIERIA SOSTENIBLE - VISION DE FUTUROPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comLa ingeniera SubterrneaAPORTE A LA SOLUCINPROPUESTAS VISION DE FUTUROINGENIERIA SUBTERRANEA - APORTE A LA SOLUCION17/04/201513Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comLa Construccin de Infraestructura Subterrnea es la alternativa mas adecuada para el desarrollo de las sociedades PROPUESTAS VISION DE FUTUROINGENIERIA SUBTERRANEA - APORTE A LA SOLUCIONTneles VialesFerroviariosGalleras Subterrneas PeatonalesTneles Para ServiciosTneles Viales RodoviariosPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.com Geologa Geotecnia Geo mecnica Ingeniera Civil Ingeniera de Minas Ingeniera Hidrolgica. Anlisis Estructural Tecnologa de Materiales Ingeniera Mecnica Elctrica Electrnica Ingeniera Hidrulica Ingeniera de Telecomunicaciones Arquitectura Ingeniera Ferroviaria Ingeniera Medio Ambiental Ingeniera de Seguridad Ingeniera de Transportes Psicologa Medicina LaboralLAINGENIERASUBTERRNEAESMULTIDISCIPLINARTNELEspacio Subterrneo abierto artificialmente para establecer una comunicacin a travs del montepor debajo de un ro u otro obstculo(FuenteDiccionariodelaRealAcademiadelalengua)PROPUESTAS VISION DE FUTUROCONCEPTOS - GENERALES17/04/201514Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comTUNELES CORTICALES=Eje Longitudinal Tnelparalelo al EjeLong. De la Cordillera.TIPOS DE TUNELES C/ RELACION AL EJE LONG. DELA CORDILLERA DE LOS ANDES TUNELES INTER ANDINOS=Eje del Tnel corta en forma Trasversal al eje Longitudinal de laCordilleraTUNELES TRASANDINOS= Eje Trasversal al eje Longitudinal dela Cordillera. Une Cuenca Oriental con Cuenca Occidental)TUNELES INTERANDINOS TUNELES TRASANDINOSTUNELES CORTICALESCUENCA OCCDENTALCUENCA ORIENTALVALLES INTERANDINOSVALLES INTERANDINOSHHHH1H1Autor:Ing.WinstonLewisDiazTUNELES CORTICALESPROPUESTAS VISION DE FUTUROTIPOS DE TUNELES POR SU UBICACIN GEOGRAFICAPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comTUNELESHIDRAULICOSTUNELESDESERVICIOSTUNELESINDUSTRIALESTUNELESP/FUNCIONMILITARTUNELESVIALESTUNELESVIALESVIALESRODOVIARIOSVIALESFERROVIARIOSTUNELES/CORDILLERA TUNELESURBANOSTratativas Diferentes- Diseos particulares- Mtodos Constructivos particulares- Normas y reglamentos Particulares TUNELESESPECIALESTUNELESP/ALMACENMATERIALRADIOACTIVOTIPOS DE TUNELES POR LA FUNCION EN OPERACIONTIPOSDETUNELESPORSUFUNCIONPROPUESTAS VISION DE FUTURO17/04/201515Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comTrazo en PlantaTRAZO EN PLANTA DE TUNELES RODOVIARIOSTRAZO EN PLANTA DE LA CARRTERA TRAZO EN PLANTA DEL TUNELDETERMINA FACTORES QUE DETERMINAN EL TRAZO EN PLANTAGEOLOGICOSGEOTECNICOSHIDROLOGICOSGLASEOLOGICOSDISEO DE TUNELES VIALESRODO VIARIOSENCORDILLERAPROPUESTAS VISION DE FUTUROPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comPROPUESTAS VISION DE FUTUROTRAZADO DE SECCION TRANSVERSAL - TUNELES RODOVIARIOS17/04/201516Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comPROPUESTAS VISION DE FUTUROPARTES EN TUNELES VIALES RODOVIARIOS SECCION TRANSVERSAL DISEO DE TUNELES VIALES RODO VIARIOS EN CORDILLERAPreparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comPROPUESTAS VISION DE FUTURO Perforacin Manual (Equipo neumtico). J umbos Convencionales. J umbos Semi - Robotizados. J umbos Robotizados.MTODOS DE EXCAVACIN DE TNELES Y OBRAS SUBTERRNEASMTODOS CONVENCIONALESPerforacin y Voladura (Drill & Blast) |MTODOS MECANIZADOS Demoledoras hidrulicas. Escudos protectores. Rozadoras.Ataque PuntualA plena seccin Tuneladora TBMMTODOS NO CONVENSIONALES:Ataque Puntual/ A plena seccion Dardas hidrulicas. Rock Splitter New Rock CrackerMETODOSDECONSTRUCCION17/04/201517Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comPROPUESTAS VISION DE FUTURO TUNELADORAS ABIERTAS - ROCA DURA - MEDIANAMENTE DURA(Llamadas / TOPOS) TUNELADORAS CON ESCUDOS- ROCA SUAVE-SUELO/ DOBLE ESCUDO / TBM - EPB TUNELADORAS MIXTAS ROCA DURA MEDIANAMENTE DURA- ROCA SUAVE - SUELOTIPOSDETUNELADORAS(TBM TunnelingBoringMachine)Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comPROPUESTAS VISION DE FUTUROELECCION DEL METODO DE EXCAVACION17/04/201518Preparadopor:Ing.WinstonH.LewisDiaz www.CONGRESOCIP2014.comEXPERIENCIAS EN LA RED VIAL PERUANAAprox.6.70Km.