PENDIENTE Y SECCIONES ppara carreteras y caminosdf
- 1. ESCUELA SUPERIOR TÉCNICA abril 2023 . ❑ INTRODUCCIÓN A LA TOPOGRAFÍA PARA OBRAS VIALES.
- 2. CALCULO DE LA PENDIENTE En un levantamiento de obras lineales siempre tenemos que llevar una pendiente determinada según el proyecto en que nos encontramos, para ello es necesario saber cómo calcular la pendiente de un terreno. La pendiente se calcula de la siguiente manera: 𝑷𝑬𝑵𝑫𝑰𝑬𝑵𝑻𝑬 = ∆ 𝑫𝑬 𝑳𝑨 𝑨𝑳𝑻𝑼𝑹𝑨 𝑯𝑫 x100 NOTA: • las pendientes unitarias se utilizan en los canales.(s=0.001) • las pendientes en % se utiliza en carreteras. (p=2%) • las pendientes en %o en cloacas y urbanismos. (p=3 %o ) • Cuando la pendiente sube se le antepone el signo (+) y cuando la pendiente baja se le antepone el signo (-) de acuerdo al sentido creciente de la progresiva ∆ 𝑫𝑬 𝑳𝑨 𝑨𝑳𝑻𝑼𝑹𝑨 HD P
- 3. Cálculo del desnivel conociendo dos cotas, se realiza de la siguiente manera:
- 4. EJEMPLO Dados los puntos en el terreno calcular la pendiente de la recta que los une. para ello procedemos a calcular y la pendiente con la ayuda de nuestra formula antes yamencionada
- 5. TRABAJO DE CAMPO Son los diferentes tipos de trabajo que se realiza depende del proyecto en donde nos encontramos, en nuestro caso cuando trabajemos con nuestro nivel de ingeniero siempre es indispensable nuestra libreta de campo donde anotaremos los aspectos importantes de nuestro trabajo dependiendo el contexto. En el campo cunando queremos ver el perfil de nuestro terreno con nuestro levantamiento topográfico realizaremos de la siguiente manera con la finalidad de obtener la elevación de puntos del terreno para el desarrollo de un perfil longitudinal
- 6. ❖ PERFIL LONGITUDINAL Es la intersección del terreno con un plano vertical que contiene a todo el eje de la carretera; y nos muestrala forma del terreno a lo largo del eje, representando sus alturas en cada progresiva. Cuyo perfil lo realizaremos en nuestra libreta de campo para ver nuestra correcta toma de datos.
- 7. PLANTILLADO Se llama plantillado a los puntos de nivel establecida en campo ya sea de concreto, piedra, estaca. Que nosayude a llevar correctamente las pendientes requeridas o también para la verificación de desniveles en obras verticales
- 8. Para los diferentes tipos de obras donde es necesario plantillar debemos realizar el siguiente cuadro en nuestra libreta de campo y así poder trabajar correctamente. Cuando la pendiente sube se le antepone el signo (+) y cuando la pendiente baja se le antepone el signo (-) de acuerdo al sentido creciente de la progresiva punto v.at(+) pendiente leer v.ad(-) Cota dist.parcial.
- 9. Ejemplo aplicativo. Cuando plantillemos siempre es necesario partir de una cota conocida y así llevar correctamente las pendientes según el proyecto a realizar. p v.at(+) pendiente leer v.ad(-) Cota dist.parc. A 3.25 2% 2500 1 3.25+0.02(10) =3.450 10 2 3.450+0.02(10)= 3.650 10 3 3.650+0.02(10)=3.850 10 4 3.850+0.03(5)=4.000 5 5 4.000+0.03(5)=4.150 5 6 4.150+0.03(2)=4.210 2
- 10. Para la practica cuando usemos este formato importante podemos desintegrar de la siguiente manera para hallar nuestras vistas adelante en cada distancia parcial. Poniendo una constante al producto de la pendiente y la distancia parcial, esto no ayudara para llenar nuestra libreta de campo cuando tengamos las mismas distancias parciales como notamos en nuestra tabla por eso es importante este paso. 𝐾 = 0.02 x 10 𝑲 = 𝟎. 𝟐 𝐾 = 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 x 𝐷𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙
- 11. ✓ Luego simplemente sumaremos o restaremos dependiendo si subimos o bajamos, a nuestralectura atrás nuestra constante y esa es la lectura que tengo que buscar a 10m. 𝐿𝑒𝑐𝐴𝐷 = 𝑉𝐴(-)±k ✓ En nuestro caso sumaremos: 𝐿𝑒𝑐𝐴𝐷1 = 3.250+0.2=3.450 𝐿𝑒𝑐𝐴𝐷2 = 3.450 + 0.2 = 3.650 𝐿𝑒𝑐𝐴𝐷3 = 3.650 + 0.2 = 3.850 𝐿𝑒𝑐𝐴𝐷4 = 3.850 + 0.2 = 4.000 Y haci llenaremos nuestro cuadro en nuestra libreta de campo NOTA. De la siguiente formula 𝐿𝑒𝑐𝐴𝐷 = 𝑉𝐴(-)±k sumaremos cuando bajamos una pendiente, restaremos cuando subimos una pendiente.
- 13. ❖ COLOCACIÓN DE BM´s EN CARRETERA Los BM´s en carretera son de vital importancia para el control vertical de los puntos. Estos BM’s en carretera se colocan o monumentan a cada 500 m de progresiva, es decir: progresiva 00+000, progresiva 00+500, progresiva 01+000, progresiva 01+500, progresiva 02+000, etc.
- 14. Para ello primero tenemos que llevar la cota de un BM conocido al inicio de nuestra carretera en estudio. Normalmente se compran los datos de un BM en el IGN, este punto debe estar los mas cercano posible a nuestra área en estudio. Después de conocer la cota del BM-1 podemos obtener las cotas de todos los BM´s de la carretera realizando la nivelación respectiva.
- 15. ❖ PERFIL LONGITUDINAL DE LA CARRETERA Para la nivelación del perfil se colocan estacas cada 10 o 20 metros según lo requiera el nivel de estudio de la carretera. La nivelación de estas estacas será controlada entre BM y BM nivelado anteriormente de modo diferencial. De este modo tenemos una cota de inicio y una cota de llegada. EJEMPLO La nivelación se realizará con un punto base (en nuestro caso el punto A) y muchos puntos intermedios según lo requiera el estudio (en nuestro ejemplo cada 50 m) todo, estacionado en un mismo lugar hasta las distancias sugeridas para una adecuada visión, luego se irá cambiando de estación y se continuará el mismo trabajo hasta llegar al siguiente punto base (punto B) para su respectivo control.
- 16. Se muestra un cuadro de datos tomados en campo, como se observa, las cotas de inicio y de llegada son conocidos; los puntos A y B están representando a dos BM´s continuos de una carretera y el punto PC1 es un punto de cambio debido al alcance visual del nivel. Datos conocidos: Cota de A = 100 Cota de B = 104.98 DATOS CALCULADOS: COTA DE B = 104.977
- 17. 𝑬𝒄 = 𝐶𝑂𝑇𝐴 𝐿𝐿𝐸𝐺𝐴𝐷𝐴 𝑑𝑎𝑡𝑜 − 𝐶𝑂𝑇𝐴 𝐷𝐸 𝐿𝐿𝐴𝐺𝐴𝐷𝐴 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 Ec = error de nivelación 104.98 - 104.977 = 0.003 Debemos tener en cuenta que existe una tolerancia (T) para aceptar este error En nuestro ejemplo Ec= 104.980 − 104.977 = 0.003 Luego, según las progresivas, tenemos un recorrido de 385m. L= 385 m = 0.385 km 𝑬𝒎𝒂𝒙 = 0.02 ∗ √0.385 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟐 NOTA. si se cumple la siguiente desigualdad diremos que esta correcto en nuestro caso si se cumple por la tanto la nivelación es correcta. Ec< Emax.
- 18. COMPENSACIÓN DEL ERROR. En base a la distancia recorrida Donde: Cci: compensación del punto i Ec: Error de cierre L: Distancia total del recorrido Progresiva: Distancia acumulada De nuestro ejemplo, continuamos
- 19. De este modo podemos obtener el perfil longitudinal del recorrido AB; escribiendo las progresivas en el eje X y las cotas en el eje Y. NOTA. las escalas de un perfil longitudinal se tiene una exageración de 10veces en la vertical
- 20. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON NIVEL (MÉTODO DE SECCIONAMIENTO) SECCION DE LA CARRETERA Una sección en la carretera es la intersección del terreno con un plano vertical perpendicular al eje longitudinal; este plano vertical intersecta al eje de la carretera en las progresivas conocidas; 00+020, 00+040, 00+060, etc. Es decir cada 20 metros en tangente y cada 10 metros en curvas.
- 21. Estas secciones nos servirán para diseñar la sección típica de la carretera y con esta obtener los cortes y rellenos en cada una de estas secciones. Teniendo las áreas de cortes y rellenos podemos obtener también los volúmenes de corte y relleno en el movimiento de tierra del proyecto Estas secciones nos servirán para diseñar la sección típica de la carretera y con esta obtener los cortes y rellenos en cada una de estas secciones. Teniendo las áreas de cortes y rellenos podemos obtener también los volúmenes de corte y relleno en el movimiento de tierra del proyecto
- 22. Ya que conocemos las cotas de todos nuestros puntos de progresiva, podemos encontrar la sección del terreno en base a la nivelación, tratando de trazar una línea imaginaria perpendicular al eje en cada progresiva. Esto consiste en identificar los cambios de pendiente en el recorrido de la sección y encontrar a que distancia se encuentra del eje de la carretera y cual es su cota.
- 23. Esta cota la encontramos haciendo una vista atrás en el eje de la carretera ya que conocemos su cota y luego vistas adelante en cada quiebre del terreno o cambio de pendiente
- 24. del cuadro llenado en campo podemos observar que conociendo las cotas de las progresivas del eje,podemos conocer las cotas de los puntos ubicados a ciertas distancias del eje.
- 25. EN EL EJEMPLO: IZQUIERDA La cota del punto i1 ubicado a 3.4 m del eje es: Ci1 = 100.15+1.45-1.33 = 100.27 La cota del punto i2 ubicado a 7.45m del eje es: Ci2 = 100.15+1.45-1.77 = 99.83 La cota del punto i3 ubicado a 12.35m del eje es: Ci3 = 100.15+1.45-3.45 = 98.15 DERECCHA La cota del punto d1 ubicado a 3.6m del eje es: Cd1 = 100.15+1.45-1.42 = 100.18 La cota del punto d1 ubicado a 3.6m del eje es: Cd2 = 100.15+1.45-1.87 = 99.73 La cota del punto d1 ubicado a 3.6m del eje es: Cd3 = 100.15+1.45-1.35 = 100.25 La cota del punto d1 ubicado a 3.6m del eje es: Cd4 = 100.15+1.45-0.05 = 101.55
- 39. ¿ COMO SE CALCULA LA PENDIENTE DE LA GRADIENTE? ¿CUALES SON LAS PENDIENTES MINIMAS Y MAXIMAS ? ¿QUE TIPOS DE TERRENOS TENEMOS ?