“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
INDICE AGRADECIMIENTO ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... ........................... .......................... .............. 5 PRESENTACIÓN. ........................................................................................................... 6 INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................ 7 OBJETIVOS .................................................................................................................... 8 OBJETIVO GENERAL......................... ............ ........................... ........................... .......................... .......................... .......................... .................... ....... 8 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 8 I. MEMORÍA DESCRIPTIVA DESCRIPTIVA DEL TERRENO. ......................... ............ ........................... ........................... ........................ ........... 9 1.1. ASPECTOS GENERALES. GENERALES........................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .................. ..... 9 1.2. ANTECEDENTES. .......................... ............ ........................... .......................... .......................... .......................... .......................... .................. ..... 9 1.3. ALCANCES DEL TRABAJO. ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 10 1.4. LOCALIZACIÓN........................... ............. ........................... ........................... .......................... .......................... .......................... .................. ..... 10 1.5. CARACTERISTICAS GENERALES DE LA ZONA DEL PROYECTO ................ 10 1.5.1. Ubicación. .......................... ............. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .................... ....... 10 1.5.2. Accesibilidad........................... ............ ........................... .......................... .......................... .......................... .......................... ................ ... 11 1.5.3. Altitud. ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 11 1.5.4. Clima. .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 11 II. MARCO TEÓRICO ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ........................... ........................... ...................... ......... 12 2.1. GENERALIDADES DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO ........................... ............. .............. 12 2.1.1. Conceptos Fundamentales Fundamentales ........................... ............. ........................... .......................... ......................... .................... ........ 12 2.1.2. Instrucciones .......................... ............ ........................... .......................... .......................... .......................... .......................... ................ ... 16 2.1.3. Importancia de la práctica............. práctica.......................... .......................... ........................... .......................... ...................... .......... 16 2.2. GENERALIDADES DE LA NIVELACIÓN........................... ............. ........................... .......................... .................... ....... 16 2.2.1. Conceptos Fundamentales Fundamentales ........................... ............. ........................... .......................... ......................... .................... ........ 17 2.2.2. Equipos y Materiales ........................... .............. .......................... .......................... .......................... .......................... ................ ... 26
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
2.3. GENERALIDADES DEL SECCIONAMIENTO SECCIONAMIENTO ......................... ............ .......................... .......................... ............... 27 2.3.1. Conceptos Fundamentales Fundamentales ........................... ............. ........................... .......................... ......................... .................... ........ 27 2.3.2. Método de Seccionamiento Seccionamiento Con Nivel Y Wincha ............................ .............. ......................... ........... 31 III. PROCEDIMIENTO DEL DISEÑO GEOMÉTRICO ................................. ..................... .......................... ................... ..... 33 3.1. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON TEODOLÍTO ........................... .............. ...................... ......... 33 3.2. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN TOTAL ......................... ............ ............... 35 IV.CÁLCULOS Y RESULTADOS .................................................................................. 38 4.1. CÁLCULOS.......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 38 4.2. RESULTADOS......................... ............ .......................... .......................... .......................... ........................... ........................... ...................... ......... 39 4.2.1. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL TRAMO A MEJORAR Y CONSTRUIR..................................................................................................... 39 V. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 44 VI.RECOMENDACIONES ............................................................................................. 45 VII.BIBLIOGRAFÍA Y LINKOGRAFÍA ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ......................... ............ 46 7.1. BIBLIOGRAFÍA .......................... ............. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .................... ....... 46 7.2. LINKOGRAFÍA ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ........................... ........................... ...................... ......... 46 VIII.ANEXOS ................................................................................................................. 47 IX.LIBRETA DE ............................................................................................................. 53 X. PLANOS .................................................................................................................... 60
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios, por brindarnos la oportunidad de vivir, por permitirme disfrutar cada momento de mi vida y guiarme por el camino del bien.
A mis padres por el apoyo incondicional que me proporcionan y alentarme a continuar con mis metas trazadas.
Al Ing. Caleb Ríos Vargas por su paciencia, tiempo y dedicación que tuvo para este trabajo se optimo
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
PRESENTACIÓN.
El presente trabajo que lleva por título “Diseño Geométrico de la carretera tramo La
Gran Esperanza – Coperholta, Distrito Tarapoto”, tiene por finalidad dar a conocer las actividades realizadas en la práctica de campo, como el levantamiento topográfico de la Carretera. Este trabajo fue realizado gracias al esfuerzo de todos los integrantes del grupo de práctica y de la Universidad Científica del Perú quienes nos facilitaron los equipos y materiales topográficos que se requerían para el desarrollo de la práctica, el trabajo se culminó dentro del tiempo establecido y el espacio que sirvió fue una parte de la carretera la Gran Esperanza Esperanza Coperholta, parte alta - Tarapotillo, en el cual se realizó el levantamiento topográfico de todo un kilómetro de dicha carretera, utilizando los métodos topográficos explicados explicados por el docente en las clases y en campo. campo. La Topografía es imprescindible para la realización de los proyectos y la ejecución de las obras de ingeniería, desde la confección del plano topográfico base, hasta el replanteo de los puntos que permiten la materialización, sobre el terreno del objeto proyectado. El contenido incluye los siguientes trabajos de Trazo, Topografía y Diseño Geométrico. La realización de estas prácticas es muy importantes para lograr el diseño de nuestra carretera, ya que a través de ellos conocemos la importancia de hacer un Levantamiento Topográfico en una carretera registrando y calculando los diferentes datos que se obtienen en campo y de esa forma obtener un resultado final importante como los planos topográficos. Además de su ejecución nos ayuda a familiarizarnos con algunos instrumentos topográficos necesarios en toda medición.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
INTRODUCCIÓN. El presente trabajo que lleva por título “Diseño Geométrico de la carretera tramo La
Gran Esperanza – Coperholta, Distrito Tarapoto”, abarca las diversas actividades del trabajo topográfico realizado en campo para el Diseño de la carretera y finalmente la obtención de los planos de perfil longitudinal y en planta. En La Región San Martín, aún existen Distritos y Centros poblados o Asentamientos Humanos que no cuentan con comunicación comunicación vial, y si así fuera f uera se trataría de una tr ocha carrozable (Replanteo) muchas veces hechas sin los respectivos estudios técnicos, realizados casi siempre por los mismos pobladores. Mediante los aprendizajes adquiridos con el estudio y la experiencia en un trazo de carretera, podremos seleccionar la ruta más favorable para llevar por ella una carretera. En la ruta elegida, determinar la longitud de la carretera, los puntos de pasos obligados, los puntos de paso de las cadenas de montañas, cursos de agua, poblaciones y otros que precisan. Al hacer el trazo debemos fijar en el terreno las soluciones más convenientes dentro del alineamiento marcado por el reconocimiento del trazo. Los estudios preliminares sirven para ubicar aproximadamente el eje del camino, y saber el costo total aproximado que se obtendrá, al hacerlo deberá de tomar los datos necesarios para hacer un plano de curvas de nivel, las longitudes y clases de terrenos para la elaboración del presupuesto preliminar. Los estudios definidos o proyectos, se basan en los preliminares; se efectúa en el terreno mismo estaqueando el trazo, sobre estas líneas de estacas que constituye el eje de la carretera, se toman los perfiles longitudinales y los presupuestos definitivos de la carretera, es sobre ese eje que se construirá la carretera. Es por esto, que el trabajo que se presenta a continuación, desarrollara el Estudio topográfico de una carretera ubicada en la zona del distrito de TARAPOTO – LA GRAN ESPERANZA parte alta llamada COPERHOLTA. Dicho tramo ya está definido como trocha carrozable y nosotros los estudiantes realizaremos sus respectivos estudios topográficos. Es por ello que nos encontramos con la necesidad de mejorar nuestras carreteras y así poder darle al poblador la posibilidad de integrarse al movimiento económico, darle la posibilidad de sacar sus productos del campo, y por qué no, fomentar el turismo. Nuestro estudio en esta oportunidad se centra el Sector La Gran Esperanza, distrito de Tarapoto, provincia de San Martin.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Realizar el Diseño Geométrico de la Carretera tramo La Gran Esperanza – Coperholta, Distrito de Tarapoto aplicando los fundamentos asimilados en el curso de caminos I, para poder ejecutarlo tanto en campo como en gabinete de manera ordenada.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Conocer los elementos de una curva horizontal y vertical en el campo campo de aplicación.
Tomar los datos transversales y longitudinales del trazo de dicha dicha carretera con equipos topográficos y llevarlos al gabinete y obtener planos como planímetros y altimétricos (vista en planta y así como el perfil longitudinal) de dicha carretera, para la elaboración del informe técnico topográfico final junto a los planos.
Aprender a trabajar trabajar de manera correcta con los equipos topográficos.
Trazar el eje de la carrera con progresivas.
Saber calcular los datos necesarios necesarios para el levantamiento de la carretera.
Obtener planos en en planta y el perfil longitudinal de todo el tramo trabajado.
Familiarizarnos con el trabajo que se realizara en nuestra vida profesional, así como ir adquiriendo experiencia, y a tomar decisiones ante un problema que se pueda presentar en el campo laboral.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
I.
MEMORÍA DESCRIPTIVA DEL TERRENO.
1.1.
ASPECTOS GENERALES. La Carretera La Gran Esperanza – Coperholta, distrito de Tarapoto, tiene como inicio el sector La Gran Esperanza, que permite la interconexión entre todos los sectores de la parte alta de Coperholta. A la fecha, la carretera Coperholta, La Gran Esperanza - Tarapoto, se encuentra en servicio, es una trocha carrosable a suelo natural, sin material de afirmado, con pendientes muy elevadas y con una distancia de siete kilómetros. El mejoramiento de la carretera, aumentara el desarrollo potencial del sector haciendo que las necesidades de transporte se incrementen de manera notoria en algunas ocasiones, especialmente cuando la productividad agrícola aumenta en el sector La Gran Esperanza. Geográficamente la carretera une los pueblos La Gran Esperanza - Tarapoto y parte alta de Coperholta.
1.2.
ANTECEDENTES. La carretera Coperholta, cuenta en la actualidad actualidad con una una calzada calzada de suelo natural muy deteriorada por la ausencia prolongada de mantenimientos. Esta trocha ha sido abierta con maquinaria quedando así a suelo natural sin material de mejoramiento de superficie. Ha habido intervenciones de limpiezas y algunos rellenos con material de desmonte, logrando así recuperar las características geométricas y la transitabilidad de la carretera, pero siempre se ha descuidado y ha generado daños. Las fallas que presenta el terreno natural por efectos de factores ambientales. La carretera Coperholta, cuenta en la actualidad con pendientes muy elevadas, para lo cual es necesario realizar un trazo, topografía y diseño geométrico más adecuado. Durante la etapa de formulación del presente El informe Técnico, se recorrió la carretera observando y trabajando con equipos topográficos para hacer un diseño la geometría de la carretera y ver donde se necesita modificar.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
1.3.
ALCANCES DEL TRABAJO. Elaborar
el trazo, topografía y diseños geométricos de la carretera para
conocer los detalles de dicho tramo y así obtener un trabajo final bien elaborado. Elaborar
el eje de la carretera y sus elementos de una curva mediante
estaqueos en campo. Realizar
los seccionamientos de manera transversal en la carretera cada
20 m.
1.4.
Elaborar los diseños de ingeniería como los planos y el informe técnico
Identificar toda la franja de carretera a levantarse con con el equipo.
LOCALIZACIÓN. El trabajo está localizado en la zona Norte del asentamiento humano La Gran Esperanza.
1.5.
Carretera
: Coperholta
Tramo
: La Gran Esperanza –parte alta de Coperholta.
Kilometraje
: Km. 00+00 – Km. 1+050 km.
Departamento
: San Martin.
Provincia
: San Martin.
Distrito
: Tarapoto
Altitud
: 560msnm – 750 msnm
CARACTERISTICAS GENERALES DE LA ZONA DEL PROYECTO 1.5.1. Ubicación. La Carretera Coperholta, se encuentra ubicado entre las provincias de San Martin, el distrito de Tarapoto los sectores de La Gran Esperanza y parte alta de Coperholta. El inicio del tramo km 0+000, se ubica en la una de las intersecciones de dos calles de sector Nueva Esperanza, a 30.00 m hacia la parte inferior.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
1.5.2. Accesibilidad. Los accesos a la zona de levantamiento topográfico, es a través de la ruta terrestre, Tarapoto - parte alta de La Gran Esperanza 5km un aproximado de 30 min.
1.5.3. Altitud. La altitud del trazo de la Carretera La Gran Esperanza - Coperholta, se desarrolla a una altitud por debajo de los 750.00 m.s.n.m. el tramo se inicia en el sector La Gran Esperanza, con una altitud de 560.00 m.s.n.m y continua en ascenso, hasta llegar al Parte alta a una altura de 750.00 m.s.n.m.
1.5.4. Clima. La zona de Coperholta presenta un clima es semi - seco-cálido de acuerdo a la altitud y la geomorfología del del lugar presentando una una temperatura promedio anual de 26º C siendo la temperatura máxima 38.6° C y la mínima 13.5° C; tiene una humedad relativa de 78.5%, siendo la máxima 80% y la mínima 77%. La zona de trabajo presenta un régimen pluvial muy irregular por encontrarse en el comienzo de la Cordillera Cerro Escalera, generalmente las precipitaciones pluviales se registran entre los meses de Diciembre a Abril, siendo los de mayor precipitación los meses entre Enero a Marzo.
Imagen Satelital de la zona a trabajar, carretera Coperholta
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
II.
MARCO TEÓRICO 2.1. GENERALIDADES DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Una carretera es un sistema de transporte que permite la circulación de vehículos en condiciones de continuidad en el espacio y el tiempo, y que requiere cierto nivel de seguridad, rapidez y comodidad. Puede ser de una o varias calzadas, cada una puede estar conformada por una o varios carriles y tener o no ambos sentidos de circulación, de acuerdo a los volúmenes de demanda del tránsito. La composición vehicular, su clasificación funcional y distribución direccional.
2.1.1. Conceptos Fundamentales
Levantamiento Topográfico
Un levantamiento topográfico consiste en hacer una topografía de un lugar, es decir, llevar a cabo la descripción de un terreno en concreto. Mediante el levantamiento topográfico, un topógrafo realiza un escrutinio de una superficie, incluyendo tanto las características naturales de esa superficie como las que haya hecho el ser humano. Con los datos obtenidos en un levantamiento topográfico se pueden trazar mapas o planos en los que aparte de las características mencionadas anteriormente, también se describen las diferencias de altura de los relieves o de los elementos que se encuentran en el lugar donde se realiza el levantamiento.
- Objetivo del Levantamiento Topográfico El principal objetivo de un levantamiento topográfico es determinar la posición relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal. Esto se realiza mediante un método llamado planimetría.
- Tipos de Levantamientos Existen diferentes tipos de levantamientos que dependen de los tipos de terrenos en los que se realicen: Levantamientos catastrales. Levantamientos urbanos. Levantamientos para proyectos de ingeniería.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Tipos De Topografías - Cartografía: Se trata de la representación de un terreno sobre un plano.(
Levantamientos
plan
métricos,
Levantamientos
altimétricos, Levantamientos plan altimétricos)
- Geodesia: Se trata de estudiar la forma y las dimensiones de la tierra a nivel global.
Equipos y Materiales. - Estación total: Es la integración del teodolito electrónico con un distanciometro.
Las hay con cálculo de coordenadas.- Al contar con la lectura de ángulos y distancias, al integrar algunos circuitos más, la estación puede calcular coordenadas.
Las hay con memoria. Con algunos circuitos más, podemos almacenar la información de las coordenadas en la memoria del aparto, sin necesidad de apuntarlas en una libreta con lápiz y papel, esto elimina errores de lápiz y agiliza el trabajo, la memoria puede estar integrada a la estación total o existe un accesorio llamado libreta electrónica, que permite integrarle estas funciones a equipos que convencionalmente no tienen memorial cálculo de coordenadas.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
- Estación Semitotal: En este aparato se integra el teodolito óptico y el distanciometro, ofreciendo la misma línea de vista para el teodolito y el distanciometro, se trabaja más rápido con este equipo, ya que se apunta al centro del prisma, a diferencia de un teodolito con distanciometro, en donde en algunos casos se apunta primero el teodolito y luego el distanciometro, o se apunta debajo del prisma, actualmente resulta más caro comprar el teodolito y el distanciometro por separado.
- Fichas: Se utiliza para calcular expeditivamente las distancias cortas, también se puede utilizar en distancias un poco largas ya que se puede trazar una línea base a las fichas.
- GEO posicionador “GPS”: Existen GPS de una banda (L1) y de dos bandas (L1, L2), la diferencia es que para los GPS de una banda se garantiza la precisión milimétrica para distancias menores a 40km entre antenas, en los GPS de dos bandas es de hasta 300km, si bien se pueden realizar mediciones a distancias mayores, ya no se garantiza la precisión de las lecturas.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
- Balizas: Se utiliza para referirse a la acción de ubicar un sitio en relación a otros, fácilmente ubicables, que aseguran el poder encontrarlo posteriormente.
- Brújula: Una brújula consta esencialmente de una aguja de acero magnetizado, montada sobre un pibote situado en el centro de un limbo o circulo graduado. La aguja apunta hacia el norte magnético, los polos magnéticos norte y sur están situados aproximadamente a 1600km y 2496km respectivamente, de los polos geográficos verdaderos.
- Cal: Para marcar las líneas de una obra o construcción por realizar.
- Casco: Se utiliza para cubrir parcial o completamente la cabeza contra agresiones.
- Estacas: Se utilizan para señalar las estaciones o sitios donde se instala un teodolito, llevan tachuela clavada en la parte superior y se hincan a ras del piso. Si el terreno donde se va a colocar es muy suelto hay necesidad de colocar estacas de mayor longitud, de alrededor de 30 cm.
- Libreta de nivel: Se tomas los datos del nivel tomado, las observaciones, elevaciones y cotas.
- Libreta de secciones: Se toman el registro de secciones de más y menos, las observaciones o cotas del terreno natural.
- Wincha y Cinta métrica: Es una cinta flexible graduada, se emplea generalmente para medir longitudes en perfiles transversales en la situación de detalles y en toda medición entre dos o más puntos sobre una alineación.
- Machete: Un machete es un cuchillo grande pero más corto que una espada. O también para elaborar brechas o estacas. Comúnmente mide menos de 60 cm y tiene un sólo filo. Se utiliza para segar la hierba, cortar la caña de azúcar, podar plantas y abrirse paso en la selva.
- Marro: Se utilizan para clavar o colocar los trompos, tachuelas y estacas en cada punto.
- Tachuelas: Para definir un punto o estación en cada trompo.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
2.1.2. Instrucciones Ubicamos correctamente el terreno a medir. Una vez se tiene el terreno ubicado, se inicia la selección de las cuatro estaciones al demarcarlas con cuatro estacas hincadas. Tomamos la primera estación e iniciamos a calcular con la brújula y la plomada los ángulos formados entre la estación y cada detalle designado. De la estación tomada calculamos los ángulos formados entre la estación siguiente y la estación anterior. Estos dos procedimientos anteriores se deben hacer con mucha exactitud ya que la plomada tiene que estar punteando a la estaca, y al mismo tiempo la brújula debe mirar el detalle y la estación a evaluar. Cogemos la cinta y comenzamos a medir la distancia situada entre la estación y cada detalle designado. Así mismo medimos la distancia entre la estación siguiente y la distancia entre la estación anterior.
2.1.3. Importancia de la práctica práctica Si bien es cierto, no existe la teoría sin la práctica en la Ingeniería Civil , es decir, tiene que fusionar f usionar la parte teórica con la parte experimental para poder desarrollar en un 100% el manejo de los trabajos requeridos en el ámbito topográfico y al mismo tiempo las capacidades para el desarrollo de los proyectos determinados. Y así formarnos profesionalmente, capaces de desenvolverse sin problemas en el campo, que cada vez más se presentan muchas innovaciones que lo hacen más difícil, en el campo laboral.
2.2.
GENERALIDADES DE LA NIVELACIÓN La nivelación como todos los trabajos topográficos, se puede efectuar por diversos procedimientos y de distintos grados de precisión, dependiendo del instrumental que se use y los métodos que se apliquen. En esta parte del informe se analizará el método de nivelación: Directa o Geométrica. Otras nivelaciones son:
Nivelación Barométrica.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Nivelación Trigonométrica.
Nivelación Taquimétrica.
En este informe solo se tratará específicamente la nivelación Directa o Geométrica (precisa), con el único objetivó de tratar los métodos más utilizado en la práctica profesional que se realizó en este contrato (conservación de caminos):
Nivelación Geométrica De Alta Precisión
Nivelación Geométrica De Posición
2.2.1. Conceptos Fundamentales
Nivel Topográfico El nivel es el aparato topográfico que permite determinar una línea o un plano horizontal de comparación y se usa en topografía para determinar el desnivel entre puntos. El nivel dispone de un anteojo para efectuar la puntería y de un nivel montado sobre l a plataforma, gobernado por los tornillos nivel antes. Esta caracterizado por los aumentos del anteojo y por la sensibilidad del nivel de aire. Con la ayuda de las miras de nivelación podemos conocer el desnivel entre dos puntos. Lo primero que debemos hacer para calcular el desnivel entre dos puntos es estacionar el nivel.
Precisión La precisión de un nivel depende del tipo de nivelación para el que se lo utilice. Lo normal es un nivel de entre 20 y 25 aumentos y miras centimetradas o de doble milímetro. Con este nivel y la metodología apropiada se pueden hacer nivelaciones con un error de aproximadamente 1.5 cm por kilómetro de nivelada. Para trabajos más exigentes existen niveles con nivel de burbuja partida, retículo de cuña, placas plano paralelas con micrómetro y miras de INVAR milimetradas, con los cuales se pueden alcanzar precisiones de unos 7 mm por kilómetro de nivelada con la metodología apropiada.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Características Pueden ser manuales o automáticos, según se deba horizontalizar el nivel principal en cada lectura, o esto se haga automáticamente al poner el instrumento "en estación “El nivel óptico consta de un anteojo similar al del teodolito con un retículo esta dimétrico, para apuntar y un nivel de burbuja muy sensible (o un compensador de gravedad o magnético en el caso de los nivel es automáticos), que permita mantener la horizontalidad del eje óptico del anteojo, ambos están unidos solidariamente de manera que cuando el nivel está desnivelado, el eje del anteojo no mantiene una perfecta horizontalidad, pero al nivelar el nivel también se horizontalizar el eje óptico. En los últimos treinta años se ha producido un cambio tal en estos instrumentos, que por aquella época, a principios de la década del ´80 casi todos los instrumentos que se utilizaban eran del tipo "manual" pero en este momento es raro encontrar uno de aquellos instrumentos, incluso son raras la marcas que aun los fabriquen ya que las técnicas de fabricación se han perfeccionado tanto que los automáticos son tan precisos y confiables como los manuales, a pesar de la desconfianza que despertaban en los viejos topógrafos los primeros modelos automáticos. Este instrumento debe tener unas características técnicas especiales para poder realizar su función, tales como burbuja para poder nivelar el instrumento, anteojo con los suficientes aumentos para poder ver las divisiones de la mira, y un retículo con hilos para poder hacer la puntería y tomar las lecturas, así como la posibilidad de un compensador para asegurar su perfecta nivelación y horizontalidad del plano de comparación.
Clases De Nivelación Por lo general, las nivelaciones pueden ser di rectas e indirectas. indi rectas.
- Nivelación Directa: Es la operación de determinar desniveles midiendo distancias verticales sobre un estadal graduado, mediante un instrumento de nivelación. En el pasado esta técnica se denominaba nivelación de burbuja, porque un tubo de
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
nivel lleno de éter o de alcohol constituía el medio esencial para hacer horizontal la visual.
- Nivelación Indirecta: Que a su vez, pude ser barométrica y trigonométrica. La nivelación barométrica se apoya en el fenómeno
de
que
las
diferencias
de
elevación
son
proporcionales a las diferencias en la presión atmosférica. Conforme a el lo, las lecturas del barómetro en varios puntos de la superficie terrestre proporcionan una medida de las elevaciones
relativas
de
tales
puntos.
La
nivelación
trigonométrica se basa en la relación que existe entre los ángulos verticales observados y las distancias horizontales o inclinadas medidas.
Características Técnicas En concordancia a los criterios expuestos anteriormente; el consultor, ha adoptado las siguientes características generales de diseño para el tramo de la carretera en Estudio:
- Clasificación Según su Función Carretera de red vial o vecinal - Clasificación Según su Demanda Trocha carrosable.
- Clasificación Según el Servicio Según el IMD obtenido en la ruta a rehabilitar le corresponde una clasificación de carretera de Tercera Clase (< 500 veh /día).
Velocidad Directríz Considerando que el ancho de Calzada es de 4.50 m. del 0+000 al 1+000 se proyecta un afirmado de 0.25m. La velocidad directriz o de diseño proyectada está de acuerdo a las características topográficas del terreno sobre el cual se desarrolla la vía y está en concordancia con la necesidad de evitar un excesivo movimiento de tierras.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Topografía muy accidentada: < 30 Km/h Asumimos una Velocidad Velocidad Directriz de: 25 Km/h.
Radio Mínimo El mínimo radio (R mín) de curvatura es un valor límite que esta dado en función del valor máximo del peralte (e máx) y el factor máximo de fricción (f máx) seleccionados para una velocidad directriz. A continuación se da la fórmula para el cálculo del radio mínimo que podrá usarse, que relaciona los factores físicos, al desplazarse un vehículo en una curva y manteniendo la seguridad y comodidad necesaria.
Los valores máximos de la fricción lateral a emplearse son los que se señalan en el cuadro siguiente:
Fuente: Cuadro N° 3.2.6.1. A: Manual de Diseño de Carreteras No No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Radio Excepcional Se han considerado radios menores al mínimo, en zonas donde se debe evitar cortes y/o rellenos excesivos que pudieran afectar la estabilidad de los taludes de los cerros, o propiedades de terceros. El Radio Excepcional Mínimo considerado es de 15.00 m.
Pendiente Debajo de los 900 msnm. Máxima :
8%
(Terreno Montañoso) Minima : 0.5% Se considerara los límites máximos de pendiente indicados en la Tabla:
Fuente: Manual de Diseño de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito.
Para este proyecto y de acuerdo a la velocidad directriz y a la topografía se ha considerado una pendiente máxima de 10 %.
Peralte Variable, en función del radio y la velocidad directriz. Para el cálculo del radio mínimo (R = 20 m.) y radios excepcionales se ha asumido un peralte del 8%.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
TABLA: Radios mínimos y peraltes máximos Fuente: Manual de Diseño de Carreteras No Pavimentadas de Bajo
Volumen de Tránsito.
Sobreanchos La calzada se ensancha en las curvas para conseguir condiciones de operación vehicular comparable a la de las tangentes. En las curvas el vehículo de diseño ocupa un mayor ancho que en los tramos t ramos rectos. Para velocidades de diseño menores a 50 km/h no se requerirá sobre ancho cuando el radio horizontal sea mayor a 500 m.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
El sobreancho variará en función del tipo de vehículo, del radio de la curva y de la velocidad directriz. Su cálculo se hará valiéndose de la siguiente fórmula:
Donde:
Sa : Sobreancho (m) n : Número de carriles R : Radio (m) L : Distancia entre eje posterior y parte frontal (m) V : Velocidad de Diseño (Kph)
Cunetas
Las cunetas tendrán en general sección triangular y se proyectarán para todos los tramos al pie de los taludes de corte. Según el estudio hidrológico las dimensiones de las cunetas serán de 1.00 m de ancho por 0.50 m de profundidad; siendo las dimensiones mínimas las indicadas en el siguiente cuadro:
Fuente: Manual de Diseño de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Talud
Para el presente estudio se ha tomado los taludes definidos por el estudio geológico; los cuales se indican en el siguiente cuadro.
Tramo 0
1
T
T
a
a
l
l
u1
u1
Bermas
Se ha tratado en lo posible de mantener el ancho de carretera existente, considerando que la intervención de la carretera es a nivel de mejoramiento y construcción, en este caso se consideró 0.50 m de bermas en ambos lados de la calzada.
Ancho de Calzada
El ancho de la calzada en función de la categoría de la carretera, del tipo de terreno y de la Velocidad de diseño del tramo homogéneo (VTR). En carreteras de una sola calzada el ancho mínimo de ésta debe ser de seis metros (6 m) con el propósito de permitir el cruce de dos vehículos de diseño que viajen en sentido contrario. La calzada es la parte de la corona destinada a la circulación de los vehículos y está constituida por dos o más carriles,
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
entendiéndose por carril la faja de ancho suficiente para la circulación de una fila de vehículos.
Curvas Horizontales En el diseño de la curva horizontal, se conoce la ubicación del punto de intersección del alineamiento o PI, en relación al estacado progresivo del alineamiento de llegada. También se conoce el azimut de ambas tangentes y por tanto el ángulo del alineamiento. Se selecciona el radio de la curva correspondiente a la velocidad de diseño como mínimo; pero de ser posible debe ser mayor al correspondiente a esa velocidad. En la Fig. se aprecian los los siguientes elementos elementos de la curva: curva:
PI = A = R= T= L= E=
Puntos de intersección de dos alineamientos Angulo de deflexión Radio de curva Tangente (Distancia del PI al PC y PT) Longitud de la curva Externa (distancia del PI al punto medio de la curva), PC;
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
2.2.2. Equipos y Materiales
Nivel (Automático): En los niveles corrientes de inclinación, la línea la línea de visual es o debe ser paralela al eje del anteojo. Solamente está horizontal cuando la burbuja del nivel, bien ajustado, está centralizada. En los niveles automáticos, la visual o línea de colimación se nivela automáticamente (dentro de ciertos límites) mediante un compensador óptico o de otro tipo, suspendido como un péndulo y que se inserta en el camino de los rayos a través del anteojo.
Trípode: Es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo ,pues consta de tres patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para así poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones.
Wincha: Primero observamos el terreno a medir, de modo que no exista ningún obstáculo que impida que la huincha quede tensa y derecha. Sirve para medir la distancia entre los puntos que representan los detalles y accidentes del terreno. Una persona toma el carril que contiene a la huincha la otra tira la punta de está tomándola con las dos manos, de modo que en la mano derecha quede a lo menos 10 cm de esta con la otra mano se empieza a tensar la huincha para poder lograr una medición más correcta. Es sumamente importante tomar la huincha con ambas manos pues a causa de la tensión esta puede romperse.
Prisma: Un prisma es un objeto capaz de refractar, reflejar y descomponer la luz en los colores del arco iris. Generalmente, estos objetos tienen la forma de un prisma triangular, de ahí su nombre. En geometría, un prisma es un poliedro limitado por dos polígonos iguales y paralelos llamados bases y varios paralelogramos llamados caras laterales.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
2.3.
GENERALIDADES DEL SECCIONAMIENTO Este método se emplea casi exclusivamente para calcular volúmenes en proyectos lineales de construcción como carreteras, vías férreas y canales. En este método, después de estacar la línea eje del camino se toman perfiles del terreno llamado “secciones transversales o ángulos rectos con la línea eje”, generalmente a intervalos de 50 o 100 pie (15 o 30 metros). La
determinación de las secciones transversales consiste en la medición de las elevaciones del terreno y de sus correspondientes distancias perpendiculares a la izquierda y a la derecha de la línea eje. Las lecturas deben tomarse en la línea eje, en los puntos altos y bajos y en las localidades donde se presentan cambios de pendiente para determinar con precisión el perfil del terreno. Esto puede hacerse en el campo usando nivel, estacas y cinta. Gran parte del trabajo de campo que antiguamente significaba el trazo de líneas ejes preliminares, la obtención de datos de las secciones transversales, transversales, la fijación de estacas de talud y otras mediciones en los levantamientos para vías terrestres, se efectúa ahora más eficientemente gracias a la fotogrametría. Después que se han tomado y graficado las secciones transversales, las plantillas de diseño “perfiles de la base y taludes de la excavación o terraplén planeado” se superponen en cada trazo para definir la excavación o terraplén
por construirse en cada estación. Las áreas de esas secciones, llamadas áreas extremas, se determinan por cálculo o planimetría. Actualmente, usando computadoras, las áreas de las secciones transversales pueden calcularse directamente a partir de los datos de campo de las secciones y de la información de diseño. En función de las áreas de las secciones transversales, los volúmenes se calculan con la fórmula del promedio o con la del prismoide.
2.3.1. Conceptos Fundamentales
Sección transversal: La sección transversal de un camino es un corte vertical normal al alineamiento horizontal, este permite definir las disposiciones y dimensiones de los elementos que forman el
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
camino en el punto correspondiente a cada sección y su relación al terreno natural. Las terracerías son los cortes que hay que hacer para lograr formar el camino hasta la subcorona, a este corte se le conoce como terraplenar. La diferencia de las cotas son las que determinan el ancho de corte o terraplén en cada punto de la sección.
Elementos: Los elementos que integran y definen la sección transversal son: ancho de zona o derecho de vía, calzada ó superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios, tal como se ilustra en las figuras 302.01 y 302.02 donde se muestra una sección en media ladera para una vía multicarril con separador central en tangente y una de dos carriles en curva.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Calzada: esta es la parte de la carreta destinada a la circulación de un vehículo, y se compone de un cierto número de carriles. Acotamiento o Arcén (Berma): esta es la faja longitudinal de la carretera, pavimentada que comprende entre el borde de la calzada y la arista que le corresponde a la plataforma, que no es destinada al uso de vehículos automotores solo que sea en circunstancias excepcionales.
Corona: es la parte del camino comprendida o que queda entre los hombros del camino o las aristas interiores de la cuneta, esta queda representada por una línea en la sección transversal. Los elementos que definen una corona son los siguientes: la rasante, la pendiente transversal, la calzada y los acotamientos.
Subcoronas: es la superficie que limita las terciarias sobre la que se apoya las capas del pavimento. La pendiente transversal de la subcorana será la misma que la corona, así le logra un espesor uniforme.
Cuneta: estos son los canales construidos en tramos en corte a uno o ambos lados de la corona.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Contracuneta: son las zanjas trapezoidal que se excavan en los taludes, así se interceptan los escurrimientos superficiales del terreno natural.
Talud: es la inclinación del parámetro de los cortes o los terraplenes, es también la superficie que en corte queda comprendida entre la línea de ceros y el fondo de la cuneta.
Secciones Transversales Especiales. Se considerarán secciones transversales especiales las que se indican a continuación: - Túneles - Obras de paso. - Carriles adicionales. - Carriles de cambio de velocidad. - Confluencias y bifurcaciones. - Carriles de espera. - Pasos de mediana. - Lechos de frenado. Sin perjuicio de otras limitaciones más restrictivas y salvo debida justificación, no podrá realizarse ningún tipo de conexión, nudo o glorieta en la calzada, ni modificación del número de carriles, en los doscientos cincuenta metros (250 m), anteriores o posteriores, del inicio y final de un tramo afectado en toda su longitud por una de las secciones transversales especiales siguientes: - Túneles. - Obras de de paso de longitud longitud superior a cien metros (100m). (100m). - Carriles adicionales. Carriles de cambio de velocidad. - Confluencias y bifurcaciones. - Carriles de espera. Lechos de frenado. Dadas las dificultades que en general se presentan en la ampliación de túneles y de determinadas obras de paso, se deberá tener en cuenta en la definición de las secciones transversales transversales que en dichas obras el año horizonte se sitúa con posterioridad a los veinte (20) años después de la entrada en servicio indicados. No obstante, además de ésta consideración; se podrán tener en cuenta otros criterios suficientemente justificados que permitan su optimización.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
2.3.2. Método de Seccionamiento Seccionamiento Con Nivel Nivel Y Wincha
Para realizar este método, primero debemos saber cuántos perfiles se tomarán a lo largo del eje de la carretera y cuál será su intervalo de separación constante. Esto nos dará una idea más clara de las características topográficas del terreno.
Teniendo en cuenta esto, comenzamos comenzamos a marcar con estacas de madera o acero, las progresivas tangentes al eje en tramo recto cada 20 m. y en tramo curvo cada 10 m.
Luego, colocamos colocamos el nivel nivel en una zona zona donde se se puedan observar con facilidad, la mayor cantidad de puntos posibles y procedemos a realizar la poligonación de los tramos hasta los 0.5 km. con la finalidad de hallar el error de cierre y por lo tanto, hacer las correcciones respectivas siempre que este error es permisible.
El BM se debe tomar de un punto punto fijo, si este se encuentra lejos lejos de la carretera, este BM se deberá trasladar lo más cercano a ésta.
Para hallar los errores máximos tolerables de las cotas de la poligonal, se compara con el error de cierre, este dependerá del tipo de proyecto.
Realizadas las correcciones correcciones respectivas respectivas de los puntos en los que realizaremos el seccionamiento, medimos el acimut del P0 con respecto al P1, para hallar la orientación de la poligonal.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Luego, ubicamos el nivel en los puntos puntos que pasa por el eje de la carretera, donde realizaremos el seccionamiento y con el limbo del equipo medimos 90° a la izquierda y 270° a la derecha y ubicamos un jalón en cada lado a una distancia mayor a la del seccionamiento, para poder obtener un mayor detalle del relieve del terreno y cuando haya cambios en los desniveles, y se alinearán los jalones o banderines por el anteojo con la cruz filiar para mayor precisión, y se marca con pintura los puntos.
En forma paralela paralela a la medición de distancias, se obtiene las Vistas Adelante con el nivel para luego calcular las cotas de cada punto (Coordenada Z); este procedimiento se realiza como una nivelación simple abierta.
Esto se realizara realizara en cada punto a seccionar, seccionar, la estación estación no siempre coincidirá con los puntos centrales del eje sino que se pueden encontrar externos a este, generalmente cuando la carretera no seas muy transitada.
El proceso se repite para todas las secciones secciones hasta que con el nivel ya no se alcance a ver, en este caso hay que realizar un cambio de estación. Al respecto se recomienda realizar la Vista Atrás al Eje de la última sección levantada, de la cual ya es posible conocer su cota.
Después hallamos las diferencias de de nivel con con la mira y anotamos en la libreta de campo las mismas, realizando la nivelación.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
III.
PROCEDIMIENTO DEL DISEÑO GEOMÉTRICO 3.1. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON TEODOLÍTO El estacionamiento o puesta en estación de los teodolitos, se tiene que realizar con mucha cautela y precisión en el centraje de la plomada óptica o láser según sea el caso por lo que hay que tener mucha práctica y cuidado en el estacionamiento, para lo cual se procede así:
Medir en ancho de la carretera, con la ayuda ayuda de wincha, para facilitarnos el trazo de nuestro eje de vía.
Colocar el clavo clavo insertado con con plástico azul azul que representa representa nuestro PI0; punto en el que inicia nuestra carretera a diseñar.
Observar la trayectoria trayectoria de la carretera carretera y colocar colocar un segundo segundo punto del que se pueda observar el PI0, dicho punto es denominado PI1 y del que se realiza la primera lectura.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Limpiar todo objeto cercano cercano a la estación estación a trabajar, que pudiera pudiera ocasionar o perturbar el buen desenvolvimiento desenvolvimiento del operador.
Soltar y extender extender las patas del trípode a una altura conveniente conveniente y al mismo tempo estas formen entre si un triángulo equilátero
Fijar el trípode sobre el punto punto PI1, tratando que esté centrado centrado el tornillo de sujeción en el plato del trípode se encuentre más horizontal posible
Incorporar el teodolito, al trípode por medio del tornillo de sujeción los tornillos nivelantes deben estar a media carrera.
Centrar el punto punto de la estación con su respectiva plomada.
Nivelar el instrumento siguiendo siguiendo procedimientos procedimientos conocidos, conocidos, es decir primero nivelar con dos tornillos a la vez y el anteojo debe encontrarse perpendicular a dichos tornillos, luego girar 90º y nivelar con el tercer tornillo; verificar y corregir el desplazamiento de la plomada.
El paso anterior anterior será necesario necesario repetir varias veces veces hasta conseguir que el punto de centraje (centro de la plomada) del instrumento y el punto de estación coincidan
Luego, girar el instrumento los 360º para chequear chequear el paso anterior, si está bien, debe observarse que el punto de la estación debe coincidir con el punto de centraje del instrumento y además esté debe permanecer nivelado.
Medir la altura de instrumento, instrumento, desde el punto de estación hasta la altura del anteojo del teodolito
Con lo anunciado hasta aquí aquí estaremos aptos para efectuar efectuar las medidas de ángulos de deflexión correspondientes en cada PI y asi mismo las distancias. El ángulo generado tendrá que ser en el sentido de las agujas del reloj, es decir en sentido horario, la gran mayoría se teodolitos óptico mecánico eran de este sistema de lectura de ángulos horizontales, lo mismo se repite en las demás estaciones.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Alinear con la ayuda del jalón los puntos PI1 con con el PI0 y medir la distancia que hay entre ellos, con la mayor precisión posible para evitar sobrepasar del error tolerable.
Leer
el ángulo de deflexión que arroja el teodolito y anotar un la
libreta de campo.
Medir cada 20 metros por la trayectoria de la carretera e ir colocando los puntos, que facilitaran observar cómo se deflexionará la curva.
Con el ángulo de deflexión obtenido, se procede procede a calcular nuestro PC, PT, LC Y DH. Se colocan los clavos con plásticos en cada punto.
Este proceso es repetitivo para los demás PIs hasta completar el Km de levantamiento requerido.
3.2.
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN TOTAL Colocar
el clavo insertado con plástico amarillo que representa
nuestro PI0; punto en el que inicia nuestra carretera a diseñar. Marcamos
un punto sobre el terreno (estación), este punto debe
colocarse en el lugar que más nos convenga (donde podamos visualizar la mayor cantidad de puntos del levantamiento que vayamos a hacer en nuestra nivelación. Este punto se identificara como el PI1 y se marca con clavo insertado de plástico amarillo. Colocamos
la estación total sobre el punto PI1 que hayamos
elegido, nivelamos, orientamos por medio del norte y configuramos el equipo creando una carpeta donde se guardaran todos los datos medidos en campo.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
Anotamos la altura de instrumento en nuestro cuaderno de campo.
Siguiendo la trayectoria de la carretera colocamos un nuevo punto (nueva estación) donde más nos convenga, de igual ma nera este punto se identificara con el nombre de PI2 marcándose con un clavo insertado de plástico amarillo. Colocamos el prisma en el punto PI0 y con ayuda de la estación plomamos sobre el punto que acabamos de colocar, procurando que el prisma este en dirección a la estación total y nivelado.
Medimos la nueva estación con el equipo, anotamos las coordenadas del punto y lo guardamos (esta punto nos va a servir para colocar la estación para poder medir los puntos que no logramos ver desde la primera estación que colocamos.
El
número de estaciones a colocar dependerá dela complejidad
del levantamiento que vayamos a realizar. En el trabajo “Diseño
Geométrico de la Carretera La esperanza – Pashmira”, se puede presenciar un terreno muy accidentado con altas pendientes. Una
vez guardada la segunda estación procedemos a hacer las
mediciones para el seccionamiento de la siguiente manera: - Colocamos el prisma a 10 metros transversales del eje longitudinal de la carretera y lo situamos a una altura determinada, la cual se introduce en el equipo (esta altura se pude cambiar dependiendo de la condición dela medición ya sea subiendo o bajando la altura, siempre indicándole al equipo la altura a la que está colocada). - Se coloca la mira sobre el punto que vamos a medir, procurando que este lo más plomado posible. - El operador de la estación total debe visar el prisma con la visual del equipo, tratando de visar al centro del prisma, una vez que se ha visado se procede a hacer la lectura del punto, (el punto o coordenada se guarda en la memoria del equipo). De
igual manera se realiza la medición de los demás PIs del
levantamiento que podemos ver desde la estación en la que estamos colocados, hasta completar el Km requerido de Diseño
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
de carretera. Una vez medidos los PIs y si ya no vemos los demás PIs, lo que debemos hacer es cambiarnos de estación (mover el equipo a otro punto).Para hacer el cambio de estación o punto se procede de la siguiente manera: - Apagamos el equipo - Desarmamos - Colocamos en su caja y de igual igual manera desarmamos desarmamos el trípode. Para la representación de los datos obtenidos se elaboró los Planos Topográficos y de Perfil Longitudinal, dichos datos provenientes de esta información práctica se pueden comprobar con una visita de campo.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
IV.
CÁLCULOS Y RESULTADOS 4.1.
CÁLCULOS Para efectuar de manera eficiente se realizaron los cálculos con anterioridad de los elementos de la curva, así como la deflexión al PC, PT y se registraron los datos de una cartera de replanteo en el cuaderno de campo. Para los cálculos respectivos a continuación se detallan en el cuadro N° 01 las fórmulas que se utilizaron para calcular los elementos de la curva:
ELEMENTOS DE LA CURVA ELEMENTO Radio
FÓRMULA
= 1 ∆ ( 2 − 1)
Tangente
∆ T = Tag( )(R)
Longitud de Curva
∆ = 180 = ( 1 ∆ − 1)() 2
Externa
PI
PI = PT - T + DH
PC
PC = PI - T
PT
PT = PC + LC
C U A D R O N ° 01 01 :
Elementos principales de una carretera.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
4.2.
RESULTADOS 4.2.1. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTIC AS GEOMÉTRICAS DEL TRAMO A MEJORAR Y CONSTRUIR
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS longitud
1000 Km
Clasificación por su IMDA
Trocha carrozable
Clasificación por su Función
Carretera de red rural o vecinal
Clasificación por el Tipo de Relieve
Muy accidentado
Clasificación por el Tipo de Clima
Carretera en Zona Muy Lluviosa (selva)
Clasificación por el Tipo de Obra por Ejecutarse.
Mejoramiento u Construcción de 1000 Km
Velocidad Directriz
25 – 30 Km/h
Radio Mínimo
20 m (Se emplean radios excepcionales; excepcionales; excepcional mínimo de 15mt)
Ancho de Calzada
4.00 m
Cunetas Triangulares
1.00 X 0.50 m
Ancho de plataforma
Ancho Subrasante 5.0 m.
Pendiente Longitudinal Máxima
Máxima 10 %
Bombeo
3.0%.
Espesor de Pavimento
e = 0.25 m y 0.075m
Los trabajos de gabinete consistieron en la transferencia t ransferencia de datos desde la estación total al computador y su análisis. En base a la información obtenida, se procedió a determinar los cálculos de los elementos de la curva, el ajuste topográfico de las poligonales de apoyo, cuidando en primer lugar el cierre topográfico y seccionamiento, las cuales se encuentra dentro de los límites permisibles.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
V.
CONCLUSIONES
El trabajo de levantamiento levantamiento topográfico topográfico nos ayudó a reconocer que que en algunos tramos de la carretera no hubo cumplimiento de la Norma.
Observamos también que faltan cunetas, drenes, entre otros; ya que la zona es altamente agrícola y por ende necesita de estas características, también debemos pensar en la población que habita por esta zona para así poder brindar confianza, seguridad en los proyectos que se realizan, en beneficio de la comunidad.
Gracias a este proyecto proyecto muchas familias que que allí habitan podrán trasladarse a distintos pueblos colindantes; y lo más importante trasladar sus productos agrícolas a la ciudad de Tarapoto, reduciendo, tiempo, esfuerzo y dinero.
La carretera actual cuenta con diferentes tipos de curva como como son las curvas en S, tramos rectos que en muchos tramos no cumplen con lo requerido en la Norma.
En el presente proyecto proyecto tenemos tenemos una perspectiva a futuro, de un mejor nivel de vida, y pensar en los beneficioso y más provechoso que puede llegar a ser esta vía viéndola desde un punto de vista agrícola, pecuario y turístico.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
VI.
RECOMENDACIONES
Un detalle muy claro que observamos observamos en la carretera carretera es la falta de aplicación de las Normas, en el diseño geométrico de la carretera en algunos tramos, es por ello que en reparación r eparación que está incluida en el proyecto, se toma la idea de expropiar terreno privado, ya que sus laderas son propiedades privadas, para que así de alguna manera cumpla con los parámetros requeridos.
Al momento de hacer el estudio se debe debe realizar con bastante cuidado cuidado y tomar los datos conforme arroje el levantamiento topográfico.
Hacer un resumen detallado y revisar los antecedentes del terreno, los cambios sufridos para determinar su consistencia, tipo de suelo ( EMS)
Desarrollar el diseño de de carretera teniendo como como base en manual manual de diseño de carreteras para vehículos según el MTS.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
VII.
BIBLIOGRAFÍA Y LINKOGRAFÍA
7.1.
BIBLIOGRAFÍA - Diseño Geométrico de carreteras 2014 actualizado - Ricardo escobar escobar - Trabajo de de topografía topografía nvel - Lima 2012 - Tatiana Paredes Alvarez - Perfiles transversales – Chiclayo 2013 - Pacheco Trujillo George George - Levantamiento topográfico de la carretera Huánuco-aeropuerto - Huánuco 2011.
7.2.
LINKOGRAFÍA - http://www.unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Fin ales_Investigacion/Octubre_2011/IF_OLIVAR ales_Investigacion/Octubre_2011/IF_OLIVARES%20CHOQUE_FIPA/INF ES%20CHOQUE_FIPA/INF ORME%20FINAL.pdf -
http://www.eumed.net/librosgratis/2011b/967/tipos%20y%20metodos%20de%20nivelacion.html
- http://www.geotop.com.pe/descargas/soporte/manuales/manual_teodolito dt200_topcon_geotop.pdf -
https://www.iho.int/iho_pubs/CB/C-13/spanish/C-13_Capitulo_6.pdf
- http://tesis.ipn.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/83/Estacion%2 0total%20aplicada.pdf?sequence=1&isAllowed=y - http://ocw.upm.es/ingenieria-cartografica-geodesica-yfotogrametria/topografia-ii/Teoria_NG_Tema4.pdf - http://www.academia.edu/6949235/NIVELACI%C3%93N_TOPOGR%C3 %81FICA
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
VIII. ANEXOS
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
CARRETERA TRAMO LA ESPERANZA PASHMIRA DISTRITO DE TARAPOTO
ISIDRO Y LILIBETH ALINEANDO CON LOS PRISMAS
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
CARLOS Y MINIMCKA UBICANDO Y CLAVANDO LOS PIs
CARLOS, ISIDRO Y MARTIN HACIENDO MEDICIONES CON LA CINTA
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
ESTACION DEL TEODOLITO Y VISTA DE PUNTOS, ÁNGULO Y ALINEAMIENTO DEL DEL EJE DE VÍA
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
PROGRESIVA DE 80 METROS
EQUIPO DE TRABAJO
EIDER EID ER EN EN LOS LOS C LCU LCULOS LOS DE GABINETE
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
IX.
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
IX.LIBRETA DE CAMPO
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA TRAMO LA GRAN ESPERANZA - COPERHOLTA DISTRITO DE TARAPOTO”
X. PLANOS