Escalas. y topografia

Escalas Es la relación existente entre el dibujo y la realidad representada en él. Se expresa en forma de una fracción en la cual el numerador es la unidad y el denominador es un número que indica cuantas unidades tiene el valor real por cada unidad del dibujo.También se puede expresar en forma gráfica, esto se usa sobre todo en mapas. T ipo s

de

Escalas

Las escalas pueden variar de acuerdo a las necesidades del trabajo a ejecutar: para mapas se usan escalas muy pequeñas ejemplo: 1:2.500.000, para proyectos de vialidad en general (carreteras, .etc.): 1:1000, para vialidad urbana 1:500, edificios: - 1:100 y 1:200 y hasta 1:50 en detalles (Sandia, 1985) Las escalas grandes son las que tienen denominador pequeño y se utilizan cuando los detalles son muy importantes y el - tamaño real del objeto que se va a dibujar es muy pequeño. En dibujo mecánico se utilizan escalas muy grandes y en algunos casos el dibujo resulta mayor que el objeto real. (Sandia, 1985) La escala 1:0,25 quiere decir que por cada unidad en el - dibujo hay 0.25 unidades en la realidad o lo que es lo mismo: - el dibujo es 4 veces más grande que el objeto real. Para dibujar se usa como unidad de medida el centímetro y el instrumento para medir puede ser cualquier regla graduada o también un escalímetro. (Sandia, 1985) Las . . .

escalas se Grandes: Medianas: Chicas:

Planimetría

clasifican 1 :2 5 . 0 0 0 1 :1 0 0 . 0 0 0 1:500.000 o

del

control

siguiente

y y y

modo: 1:50.000. 1 :2 5 0 . 0 0 0 . menores horizontal

La pl plan anim imet etrí ríaa sól sólo o ti tien enee en cue cuent ntaa la pr proy oyec ecció ción n de dell te terr rren eno o so sobr bree un pl plan ano o horizontal imaginario (vista en planta) que se supone que es la superficie media de la tierra; esta proyección se denomina base productiva y es la que se considera cuando se miden distancias horizontales y se calcula el área de un terreno. Aquí no interesan inter esan las difer diferencias encias relativas de las elevaciones entre los difer diferentes entes puntos del terreno. La ubicación de los diferentes puntos sobre la superficie de la tierra se hace medi me dian ante te la me medi dici ción ón de án ángu gulo loss y di dist stan anci cias as a pa part rtir ir de pu punt ntos os y lílíne neas as de referencia proyectadas sobre un plano horizontal. El conjunto de líneas que unen los punt pu ntos os ob obse serv rvad ados os se de deno nomi mina na Po Poliligo gona nall Ba Base se y es la qu quee co conf nfor orma ma la re red d

fundamental o esqueleto del levantamiento, a partir de la cual se referencia la posición de todos los detalles o accidentes naturales y/o artificiales de interés. La pol olig igon onal al ba base se pu pueede se serr ab abie ierrta o ce cerrra rada da se segú gún n lo loss re requ queerim imie ient ntos os de dell levantamiento topográfico. Como resultado de los trabajos de planimetría se obtiene un esquema horizontal. Altimetría

o

control

vertical

La altimetría se encarga de la medición de las diferencias de nivel o de elevación entr en tree lo loss di dife fere rent ntes es pu punt ntos os de dell te terr rren eno, o, las cu cual ales es re repr pres esen enta tan n la lass di dist stan ancia ciass verticales medidas a partir de un plano horizontal de referencia. La determinación de las alturas o distancias verticales también se puede hacer a partir de las mediciones de las pendientes o grado de inclinación del terreno y de la distancia inclinada entre cada dos puntos. Como resultado se obtiene el esquema vertical. Curvas

de

Nivel

Se denominan curvas de nivel a las líneas que marcadas sobre el terreno desarrollan una trayectoria que es horizontal. Por lo tanto podemos definir que una línea de nivel representa la intersección de una superficie de nivel con el terreno. En un plano las cur urva vass de ni nive vell se di dibu bujjan pa para ra re repr preese sent ntar ar in inte terv rval alos os de al altu turra que so son n equidistantes sobre un plano de referencia. Esta diferencia de altura entre curvas recibe la denominación de .equidistancia. De la definición de las curvas podemos citar las siguientes características: 1. Las curvas de nivel no se cruzan entre si. 2. Deben ser líneas cerradas, aunque esto no suceda dentro de las líneas del dibujo. 3. Cuando se acercan entre si indican un declive más pronunciado y viceversa. 4. La dirección de máxima pendiente del terreno queda en el ángulo recto con la curva de nivel. Las curvas de nivel son uno de los variados métodos que se utilizan para reflejar la forma tridimensional de la superficie terrestre en un mapa bidimensional. En los modernos moder nos mapas topo topográfico gráficoss es muy frecu frecuente ente su utiliza utilización, ción, ya que proporcionan proporcionan información cuantitativa sobre el relieve. Sin embargo, a menudo se combinan con métodos más cualitativos como el colorear zonas o sombrear colinas para facilitar la lectura del mapa. El espaciado de las curvas de nivel depende del intervalo de curvas de nivel seleccionado y de la pendiente del terreno: cuanto más empinada sea la pendi pe ndien ente te,, má máss pr próx óxima imass en entr tree sí ap apar arec ecer erán án la lass cu curv rvas as de ni nive vell en cua cualq lqui uier er intervalo de curvas o escala del mapa. De este modo, los mapas con curvas de nivel proporcionan una impresión gráfica de la forma, inclinación y altitud del terreno. Las curvas de nivel pueden construirse interpolando una serie de puntos de altitud conocida o a partir de la medición en el terreno, utilizando la técnica de la nivelación. Sin embargo, los mapas de curvas de nivel más modernos se realizan utilizando la fotogrametría aérea, la ciencia con la que se pueden obtener mediciones a partir de pares estereoscópicos de fotografías aéreas.

El término isolínea puede utilizarse cuando el principio de las curvas de nivel se aplica a la realización de mapas de otros tipos de datos cuantitativos, distribuidos de forma continua, pero, en estos casos, suele preferirse utilizar términos más especializados con el prefijo iso - (que significa igual), como isobatas para curvas de nivel submarinas, o isobaras para las líneas que unen puntos que tienen la misma presión atmosférica. Tipos

de

Curvas

de

Nivel

• Curva clinográfica: Diagrama de curvas que representa el valor medio de las pendientes en los diferentes puntos de un terreno en función de las alturas correspondientes. • Curva de configuración: Cada una de las líneas utilizadas para dar una idea aproximada de las formas del relieve sin indicación numérica de altitud ya que no tienen el soporte de las medidas precisas. • Curva de depresión: Curva de nivel que mediante líneas discontinuas o pequeñas normales es utilizada para señalar las áreas de depresión topográfica. • Curva de nivel: Línea que, en un mapa o plano, une todos los puntos de igual distancia vertical, altitud o cota. • Curva de pendiente general: Diagrama de curvas que representa la inclinación de un terreno a partir de las distancias entre las curvas de nivel. • Curva hipsométrica: Diagrama de curvas utilizado para indicar la proporción de superficie con relación a la altitud. Sinónimo complementario: curva hipsográfica. Nota: El eje vertical representa las altitudes y el eje horizontal las superficies o sus porcentajes de superficie. • Curva intercalada: Curva de nivel que se añade entre dos curvas de nivel normal cuando la separación entre éstas es muy grande para una representación cartográfica clara. Nota: Se suele representar con una línea más fina o discontinua. • Curva maestra: Curva de nivel en la que las cotas de la misma son múltiples de la equidistancia. Interpolación. Es el procedimiento por medio del cual se obtiene puntos intermedios colocados

entre 2 puntos dados. La distancia vertical entre los puntos que se van a buscar debe ser igual a la equidistancia escogida. Formas

de

Interpolación.

• Interpolación Grafica: esta basada en el procedimiento conocido para dividir un segmento cualquiera en partes iguales o proporcionales. • Interpolación analítica: Es un procedimiento en el cual los puntos intermedios se hallan basándose en el mismo principio: Entre 2 puntos conocidos la pendiente es constante y para cada desnivel existe una distancia horizontal que se puede calcular. Perfiles

Longitudinales

y

Transversales.

Perfil: es la línea determinada por La intersección del terreno con un plano vertical. Existen dos tipos de perfiles: Longitudinales y Transversales. Aspectos generales: En todo proyecto de pavimentación se consultan planos de perfiles longitudinales y transversales, relacionados con la línea de la calzada. Estos planos deben servir como guía para establecer las cotas que definirán la alineación y las alturas de excavación o de relleno. na vez definido el trazado en planta de una obra vial, es necesario conocer la conformación del terreno circundante para definir la posición final de la rasante, y las características de las secciones transversales que resultarán al imponer la plataforma de proyecto. Los diversos tipos de perfiles que se levantan, tienen por objeto representar con fidelidad la forma y las dimensiones que el terreno presenta según los planos principales. Estos definen tridimensionalmente la obra en proyecto, a una escala que permita cubicar sus diversos componentes. Perfiles

longitudinales

del

terreno.

Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de éste con una superficie de generatrices verticales que contiene el eje del proyecto. Se utilizan principalmente en vialidad para mostrar los accidentes del terreno a lo largo de la línea que se ha escogido como posible ruta. Para dibujar el perfil longitudinal es necesario conocer las cotas de los puntos y las distancias horizontales entre ellos. Estos se pueden lograr directamente del terreno (nivelación longitudinal) o a partir de los planos con curvas de nivel. Perfiles

trasversales

de

terreno.

Se define como perfil transversal de un camino o carretera a la intersección del

camino con un plano vertical que es normal, en el punto de interés, a la superficie vertical que contiene el eje del proyecto. El perfil transversal tiene por objeto presentar en un corte por un plano transversal, la posición que tendrá la obra proyectada respecto del proyecto, y a partir de esta información, determinar las distintas cantidades de obra, ya sea en forma gráfica o analítica. Es la representación de los puntos del terreno que están ubicados a la izquierda y a la derecha del perfil longitudinal. Cuando el perfil transversal se le añade la rasante y los taludes de corte y relleno se obtienen la sección transversal. Las secciones transversales pueden ser de tres tipos: de corte, de relleno o combinadas. Rasante. Es una línea recta que representa el eje de la construcción que se esta realizando. En vialidad seria el eje de la carretera; pero en otro tipo de trabajo podría ser: el eje de una excavación para tuberías, el eje de una explanada para un edificio, etc. Para representar la rasante se deben conocer dos puntos que la definen, o un punto por donde pasa y la pendiente. Además de los dos puntos que definen la rasante se deben conocer las cotas de los puntos intermedios, lo cual se obtiene con la pendiente y la distancia horizontal entre dos puntos.

OBJETIVOS:

El conocimiento del terreno y de forma es la base y principal dato para iniciar un trabajo asignado, como uno puede lograr conocer la forma del terreno y sus depresiones y elevaciones, por medio de la elaboración de los perfiles (Perfiles transversales y longitudinales) del terreno así pues los objetivos que conseguiremos como grupo, es el de lograr todos los puntos del lugar  asignado por el profesor, para luego conseguir los gráficos de los perfiles transversales y longitudinales. Con estos gráficos conoceremos la forma a través de todo el terreno y en un punto del mismo a una distancia de 10 metros a cada lado. INSTRUMENTOS: •

TRANSITO.

•

ESTADIA.

•

PINCHOS.

•

TRIPODE DE SOPORTE.

PROCEDIMIENTO

El procedimiento a seguir para determinar los perfiles transversales. Es el siguiente: 1-Se secciona la línea o eje del terreno en estaciones los puntos a distancias iguales con

pinchen alineados por jalones. De igual manera como hicimos para determinar el perfil longitudinal. 2- Se eligen dos puntos perpendiculares. uno a cada lado y a igual distancia en cada estación se

marcan con pinchos. 3- Con Un nivel de trípode. y con un BM determinado. se lee en la mira sobre todos los puntos

marcados en el terreno. Dependiendo del terreno en cuestión. se utilizará el método simple o compuesto de nivelación. MARCO TEORICO

Durante la localización y construcción de las carreteras, ferrocarriles, y albañales, se colocan estacas y otras marcas a intervalos regulares a lo largo de una linea establecida, generalmente la linea central. Ordinariamente, el intervalo entre; estacas es de 2.0 m, 10 m, o 5 m. Los puntos colocados a cada ve. metros exactamente desde el principio de la Línea,.. p'ian estaciones completas, a todos los demás puntos se les llama

subestaciones una estaca c3locada a 1 600 m del punto del origen se numera “1 + 600”, y una a 1 625: “1 + 625.00”.Q elevaciones con las que se construyen los perfiles se obtienen de las lecturas de estadal tomadas en el terreno en cada estaca y en los puntos intermedios donde se presentan cambios marcados en la pendiente En la Fig. 6-1 se ilustran en planta y en elevación las operaciones que se ejecutan para levantar  un perfil. En este caso las estacas LEVANTAMIENTO DE PERFILES

Se colocan cada 20 m. Se coloca el instrumento en un lugar con mente, no necesariamente en línea (como L se coloca la esta en el banco de nivel en el Km. 28-1, con elevación de 172.002; toma una lectura aditiva de 0.475, y se obtiene la altura de instrumento (172.477) como en la nivelación diferencial. Luego se torna lecturas de estadal siguiendo el terreno en las estaciones sucesiva lo largo de la línea. Estas lecturas son deductivas, y con frecuencia se les llaman intermedias para distinguirlas de las lecturas inductivas tornadas en los puntos de liga o en los bancos. Las lecturas deductivas intermedias (0.21, 0.88,..., 3.63) restadas de A.I. (172.477) dan las elevaciones del terreno en las estación Cuando el estadal Llega a un punto donde ya no pueden tornarse 1 lecturas en los puntos del terreno, se elige un (PL y se hace lectura deductiva (3.545) para determinar su elevación. El nivel coloca adelante (1 y se hace una lectura aditiva (0.125) en (PL que se acaba de poner. Se continúan tomando las lecturas de los puntos del terreno momentos como antes. El estadal ero observa dónde ocurren cambios en la pe diente (como 690 712), y se toman lecturas en estaciones intermedias. La distancia a la subestación de una estación precedente al punto intermedio se mide a pasos o con la cinta o estadal, de acuerdo con la precisión deseada. Los puntos de línea y los bancos de nivel se leen al milímetro y las lecturas intermedias solo al centímetro. Registro para la nivelación de un perfil: Los valores que se dan en el registro son los mismos que se dieron en. Los datos de los puntos de liga s los mismos que los de las nivelaciones diferenciales. La elevación de los puntos del terreno se obtiene restando las lecturas deductivas intermedias correspondientes de la altura del instrumento ante que se registran aproximando a los centímetros. SECCIONES TRANSVERSALES

Nivelación para la cubicación de terrecerlas. Se presenta cuatro casos generales cuando se trata de tomar medidas en el campo para determinar los volúmenes de las tercerías. Excavación hasta una superficie d proyecto. Cuando terreno se va a cortar o a rellenar hasta una superficie predeterminar nada, por ejemplo, al excavar el sótano para un edificio o para ni lar  un terreno. Se pueden tomar secciones 1ransv a distancia cortas. Cuando se fija la rasante de la superficie terminada, se conoce el corte o terraplén en cada estación, y se puede calcular el volumen de la tercería. 

Excavación dic cepas. Las cepas se excavan, por ejemplo, cuando se trata de construir un albañal o de instalar una tubería subterránea. Se hace una nivelación a lo largo de la linea propuesta. Cuando se ha fijado la rasante del fondo de la cepa, se puede calcular el corte en cada estación. Cuando en las anchuras necesarias en el terreno y el fondo y su profundidad conocidas en cada estación, se puede calcular el volumen de la excavación. 

Secciones transversales para préstamos. Se trata de excavar una masa irregular de volumen desconocido en un lugar determina 0, como, por ejemplo, para extraer material para un terraplén de no pueden obtener datos suficientes para calcular el volumen tomando secciones transversales del lugar antes y después de que se ha extraído el material. Generalmente se estaca una línea con base cerca de momentos de sus costados, y se trazan líneas transversales a intervalos regulares. Se nivelan estas líneas transversales. Cuando se ha extraído el material, se vuelven a nivelar las líneas transversales. La diferencia entre la sección original y la final muestra el área cortada en cada línea transversal, con la que se determina el volumen. 

Secciones transversales para caminos o canales. Se debe: excavar o terraplenar hasta una rasante dada a lo largo de una ruta como una carretera, ferrocarril, o canal, y, además, su sección trasversal debe tener una forma prescrita (véanse los Art. del 6-6. 6-9). 

Levantamiento de secciones transversales. Con frecuencias obtiene la forma de la superficie de un lote estacando su superficie en forma de cuadricula con lados de 20, 10 o 5 m, determinan luego las elevaciones de los vértices y donde existan cambios de pe: diente. Las direcciones de las líneas se pueden obtener con la como con el tránsito, las distancias se pueden obtener con la cinta o con estadía, y las elevaciones pueden determinarse con el nivel de alteo o con el nivel de mano, dependiendo todo de la precisión requerid Las elevaciones se determinan como en el caso del perfil. La Fig. 6-3 ilustra una forma buena de registro. Los datos se pueden ver pelar en la construcción de. un piano con lineas de nivel (vea CAP. 19). Secciones transversales para estudios preliminares. A menudo da se hacen trazos preeliminares para ferrocarriles, carreteras, y canales; estos trazos consisten en caminamientos o poligonales a lo Largo de la ruta propuesta, las estaciones se marcan con estacas cada 20 m. Las elevaciones de las estaciones se determinan luego haciendo la nivelación para obtener el perfil, como ya se describió. Para obtener datos para los estudios y para estimar los volúmenes de las terrecerlas, es costumbre determinar la forma del terreno a ambos lados de la poligonal, haciendo nivelaciones en Líneas transversales en ángulo recto a la poligonal, generalmente en cada esta don. Comúnmente, las elevaciones se determinan con el nivel de mano en terreno quebrado y con e1 nivel de anteojo montado en te n piano. Para cada línea transversal se determina la altura de Instrumento haciendo una lectura aditiva en el terreno en la estaca que marca el centro. Se va colocando luego el estadal en la linea transversal en los cambios de pendiente, y las distancias a las que se va colocando el estadal de la linea central se miden con una cm. (a de lona. La dirección de las secciones transversales se determina a ojo cuando éstas son cortas; cuando son largas por medio de una brújula, tránsito, o una escuadra óptica, u otro instrumento adecuado.

Las notas pueden elevarse en la forma mostrada en la Fig. 6-4. Hiena central de la página derecha representa la poligonal, y a Izquierda y a la derecha de esta línea se registran las distancias reservadas y las lecturas de estadal y las elevaciones calculadas. Cuando la ruta se ha localizado definitivamente, las seccione transversales se toman como se describe en los siguientes articu1o secciones transversales del trazo definitivo de los caminas Las Fig. 6-7 y 6-8 ilustran secciones transversales típicas en terreno plano y en corte. La sub.rasante sin afinar es generalmente una superficie plan a nivel transversalmente, pero en las curvas qui2l con sobre elevación. En un camino dado la sub-rasante es de anchura uniforme en corte y también uniforme, pero de menor anchura en los terraplenes. La sección terminada tiene pendliéntes, para l acotamientos, drenaje, y hombros redondeados, como se ilustra en Fig. 6-5. Los taludes laterales son superficies planas de derivé constante para un material dado de la excavación. Los taludes laterales se bajan (como 2: 1) en función de las unidades medidas horizontalmente (como 2 m) a una unidad medida verticalmente (como 1 m). Tenemos terminado el trazo preliminar y su perfil. Conociendo los datos de las secciones transversales de la preliminar conocida, se determina la sub-rasante en el borde del perfil. El corte o mapién en el centro que se va a hacer en cada estación es menton igual a la diferencia entre la elevación observada de la linea d terreno y la elevación determinada de la rasante y se le llama “espesor”. Antes de empezar la construcción, se toman secciones transversal sales definitivas, y se clavan a los lados de cada estaca central, estacas que marcan la intersección de los taludes laterales con el terreno natural a las que se les llama ceros (Art. 6-9). —Genera1mente las secciones transversales para las secciones definitivas se levantan con el nivel de anteojo, y las distancias a izquierda o a la derecha se miden con la cinta de lona, todas aplomadas a los decímetros En cada estación se hace una lectura deductiva, que se compara con la obtenida en el perfil, y el terraplén calculado se marca en el dorso de la estaca central. Establece una Línea transversal y las estacas de los ceros se fijan “-en la forma descrita. Si el terreno está a nivel en una dirección transversal a la] MN central se llama una sección a nivel. Cuando se toman lecturas estadal en cada cero además de la lectura tomada en el centro, hace normalmente cuando el terreno está en declive, la sección llama de tres niveles. Cuando se toman lecturas de estadal en estaca central, los ceros, y puntos a cada lado del cerito a una distancia a la mitad de una Sección trasversal se llama cinco niveles. Una sección para la cual se ha observaciones en puntos intermedios entre la estaca del centre los ceros, a intervalos irregulares, se Dic llama sección irregula Cuan do la sección pasa de corte a terraplén, se le llama sección en bacón. (Fig. 6). Registros para las secciones transversales definitivas. La Fig. 6.6 ilustra una forma conveniente de registro para las secciones transversales definitivas. La página de la izquierda es esencialmente la misma que para la nivelación de perfiles, excepto que se añade una Columna para las elevaciones de la rasante. Algunos ingenieros prefieren hacer los registros de manera que los encadenamientos avanzan de abajo a arriba. Los registros mostrados son para una por  ciento de la Línea cuyo registro se da en la Fig. 6-2. Los valores de la columnas marcadas

“Izquierda” o “Derecha” son de los puntos los que se clavaron las estacas para los ceros; para cada uno de los puntos, el numero de arriba es el corte o terraplén, y el numeros inferior es la d del centro. La sección transversal tiene una forma que se adapta a la de tres niveles. Se toman secciones transversales en las que las lineas de la orilla izquierda, la central y de la orilla derecha pasan de corte a terraplén. Las secciones transversales en 608 + 90 y 609 son seccion' de ladera. Cortes y terraplenes. La Fig. 6-7 muestra en A un nivel anteojo en posición arriba de la rasante, para tomar una lectura de estadal en cada sección de terraplén. Determinando la altura instrumento; se conoce la elevación de la rasante en esa estación. nivelador calcula la diferencia entre la A.!. y la elevación de la rasante, una diferencia conocida como lectura de rasante; es decir A.!. — elevacion de la rasante = lectura de rasante. Colocando el estadia en cualquier punto en el que será necesario hacer terraplén, y toman lecturas llamadas lecturas del terreno. La diferencia entre lectura de rasante y la lectura del terreno es igual al espesor d terraplén. De manera semejante, para una sección en corte es diferencia es igual al espesor del corte. Si la A.I., queda debajo de la rasante, como en B, Fig. 6-7, claro que el espesor del terraplén es la suma de la lectura de rasa te y la lectura del terreno. Colocación de las estacas de los ceros. Si w es el ancho de corona del camino, d la distancia medida del centro a la estaca cero, si el talud lateral (relación de la distancia horizontal a vertical) y h el espesor de corte o de terraplén, con relación a la rasante, entonces, por la Fig. 6-8, cuando la estaca del cero está en su J)Posición correcta (en C), EJEMPLO: El siguiente ejemplo numérico para corte ilustra las etapas que comprende la colocación correcta de las estacas de los ceros en el campo; en terraplén se sigue el mismo procedimiento. Supongamos que w = 6.0 m el talud lateral 1½ a 1; la lectura de rasan te = 6.43 m. Como primer  tanteo se coloca el estadal en A (Fig. 6-8), lectura del terreno 2.01 m; = lectura de la rasante — lectura del terreno = 4.63 — 2.01 = 2.62 m. La distancia calculada para este valor de h es w/2 + h .0 + 2.62 X % = 6.93 m. Midiendo de la estaca de la linea central Se ye que d es 5.55; por lo gue el es tiene que retirarse más. Se hace una segunda prueba que en B, y haciendo los mismos cálculos Se ye que el estadal esta muy lejos. Eventualmente, el estadal se colocará en C; la lectura del terreno = 2.38: h = 4.63 — 2.38 = 2.25. La distancia calculada para este valor de h es w/2+ h. = 3.0 + 2.25 )< 3/, = 6.38. El valor medido de d es también de 6.38; por lo tanto, ésta es la situación correcta de la estaca del cero. En el registro las coordenadas de la estaca del cero Se escriben así c2.25/6.38, en la forma de fracción, pero las lecturas de prueba no se notan. Las estacas de los ceros se colocan a los lados de la línea, in diñadas hacia afuera en terraplén y hacia adentro en corte. En el reverso de la estaca se marca el NT. de la estación. En el frente (el lado más cercano a la línea central) se .marca el espesor de cor te o de terraplén en la estaca, y algunas veces la distancia de la estaca al centro. Los números se escriben de arriba para abajo, en la estaca.

En corte, algunos organismos colocan las estacas de los ceros una distancia fija, digamos 60 cm. de los ceros. El corte marcado en la estaca corresponde a la elevación del terreno de así colocadas. Si los cortes y terraplenes tienen un espesor pequeño, se omiten algunas veces los ceros y las estacas que Se usan para señalar el alineamiento se emplean como elevaciones de referencia para la rasante. RASANTES

Trazo de rasantes. En topografía, se usa el término pendiente para indicar la proporción en que sube o baja una línea. Generalmente se expresa en tanto por ciento; por ejemplo, la pendiente de 4% es la que sube o baja 4 m en una distancia horizontal de 100 m. El término rasante se usa para indicar una línea que se dibuja en el perfil de un camino construido o por construirse. En las expresiones como “a la rasante” se indica la elevación de un punto ya sea en la rasante o en alguna elevación establecida como en los trabajos de construcción. La operación de calcular  rasantes es parecida a la nivelación para obtener perfiles. La lectura de estadal para poner una estaca a la rasante se calcula restando la elevación establecida para la rasante. (tomada del perfil) de la A.I. El estad alero comienza en una estaca colocando arriba de ella el estadal. El nivelador lee la estadía y grita la distancia aproximada a la que debe clavarse la estaca parsi legar a la rasante. El estadía alero clava la estaca aproximándose a la cantidad deseada, y se toma otra lectura de estadal; y se continua el proceso hasta que la lectura del estadal es igual a la de la rasante Algunas veces se coloca el estadal a lo largo de la estaca, y la posición de la rasante se indica con la marca de un crayón o se clava. w clavo al pie del estadia las elevaciones de la rasante se determina al centímetro. El registro se hace como el de las ni velaciones para perfiles, excepto que la columna del lado derecho de la página izquierda es para las elevaciones de la rasante. Los procedimientos que se emplean para el proyecto de rasantes en trabajos ordinarios de construcción se describen en los Cada 20a22. ( verticales. En los caminos y en los ferrocariles los adyacentes que tienen pendientes diferentes se una por medió de una curva vertical. Generalmente, la curva vertical un arco de parábola. con la práctica las distancias de los cero se obtienen directamente del dibujo de la seccione transversales de proyecto. (N. del T.). La longitud de la curva vertical no puede ser menor que La diferencia algebraica de pendientes entre los dos segmentos, dividida por la variación máxima permitida por estación (generalmente fija da por las especificaciones). Tanto en caminos como en ferrocarriles conviene que su longitud sea de un número de estaciones enteras. Generalmente, también el vértice o punto de intersección se fija en una estación completa o en media estación; las elevaciones de la rasante en las estaciones se conocen. Luego se calcula la longitud de la curva vertical o se elige de un valor conveniente que satisfaga las especificaciones; y se calculan las estaciones y elevaciones del principio y del final de la curva, y de esta manera se calculan las elevaciones de la rasante a lo largo de la curva. En el campo, las curvas verticales se construyen dando los espesores de la rasante en cada estación, en la misma forma que en las pendientes uniformes.

Uno de los métodos para calcular una curva vertical es el siguiente: Se calcula la elevación del punto medio de la “cuerda larga” (Fig. 6-9) que unen los puntos inicial y final de la curva. Como la curva es una parábola, la elevación del punto medió de la curva el promedio de la elevación del vértice y de la elevación del punto medió de la cuerda larga. Las ordenadas de la tangente, del diferente punto a lo largo de la curva se calculan luego, empleando la conocida propiedad de la parábola de que las ordenadas de la tangente varían con el cuadrado de la distancia del punto de tangencia. CONSTRUCCION DE PERFILES Y SECCIONES TRANSVERSALES; CUBICACION DE TERRACERIAS

PERFILES Y SECCION TRANSVERSALES Construcción de Los perfiles se construyen con los tros de las nivelaciones o de las elevaciones de un piano con. de nivel. A los primeros se les llama perfiles directos y a los indos perfiles deducidos. Generalmente se dibujan en papel millimetrado ordinario. Las escalas utilizadas dependen del objeto a que destine el perfil, y generalmente se utilizan escalas diferentes para distancias horizontales y para las elevaciones que son múltiplos 10. Se exageran las escalas verticales porque las distancias ver son pequeñas en relación a las horizontales, y la desigualdad LS escalas es la principal diferencia con las secciones transversales , en las que las dos escalas son iguales. El encadenamiento, o sea la numeración de las estacas avanza de la derecha. La línea que representa el terreno se dibuja a al ir tomando a escala las alturas. No debe redondearse a generalmente el perfil en los bordes y en las depresiones. Los registros del perfil contienen las elevaciones de las estacas y de los puntos intermedios, para señalar cruces con los objetos )rasantes, como las corrientes de agua y los caminos (Fig. 71). Determimente se dibuja un diagrama del alineamiento cerca de la superior del rollo o de la hoja. El diagrama del alineamiento no la planta del mismo. Algunas veces en algunos perfiles se in- en la misma hoja del plano o planta de la línea (Fig. 21-1). si se entinta. Proyecto de rasantes. El perfil del terreno constituye la .base el estadio económico de la elevación de la rasante. En la b n de caminos, la elevación de la rasante se fija en ciertos de control como lo son los extremos y los cruces de las cortes y otros camilos. Además, las pendientes máximas se fijan exigencias del tránsito. De a cuerdo con estas limitaciones, del camino en proyecto se adapta al terreno, de manera que de la excavación en los cortes se compense con el de los adyacentes en todo lo posible. Para las alcantarillas y se fijan ciertas pendientes mínimas que son las necesarias para circulación del agua, y éstas, con el perfil del terreno, determinan la pendiente entre los puntos de control. Se van trazando rasantes de prueba hasta que se obtiene una a satisfactoria. Las elevaciones en los puntos en que cambia pendiente de la rasante (P.I.V.) y la pendiente de cada tangente se anotan arriba de ella (Fig. 7-1). Construcción de las secciones transversales. Las secciones transversales irregulares para el cálculo de las tercerías se dibujan comunmente a escala en papel milimétrico. Los puntos de

control de sección transversal se toman de los registros de las secciones transversales o de los datos de un piano con líneas de nivel. Estos puntos esencialmente coordenadas con el origen en la Línea central a rasante. La superficie puede indicarse por una línea irregular o una serie de lineas rectas que unen los puntos; las porciones de las secciones transversales pueden dibujarse directamente o medio de un templete o plantita. Para las secciones transversales es se acostumbra usar una escala de 1: 100. Generalmente solo en tinta la dimensión que representa el terreno. La sección transversal de la primera estación de la ruta generalmente se coloca en el ángulo izquierdo superior, y las seccicon transversales sucesivas se colocan unas debajo de las otras (Fig. 7. Debajo de cada sección transversal se pone el numero de la estacion Dentro de cada sección transversal se escribe su área en me cuadrados, y entre dos secciones transversales sucesivas se dan volúmenes calculados de la tercería en metros cúbicos. Las condenadas se pueden anotar o no en la hoja. Algunos ingenieros localizan la primera sección transversal en el ángulo izquierdo inferior de la hoja, marcan la elevación del terreno en cada estación, colocan las notaciones en lugares diferentes que en los que los de La figura. AREAS DE LAS SECCIONES TRANS VERSALES

Áreas de las secciones transversales regulares Se determinan las áreas de las secciones transversales regulares fácil mediante cálculos numéricos, sin dibujarlas. Para las cepas la sección transversal en cualquier punto se termina multiplicando el promedio de la anchura en la parte norte y la inferior por la profundidad Se puede aplicar el mismo método a las secciones transversales a nivel para los caminos y ferrocarriles; si d es la distancia a las tacas de los ceros del centro, w es el ancho de la corona, y c es espesor en el centro de corte o de terraplén, entonces el área A la sección a nivel es Una sección de tres niveles se puede dividir en cuatro triángulo como se ye en la Fig. 7-3. Entonces la figura del área A es74. Áreas de las secciones transversales irregulares. Se pueden arreglar las áreas de las secciones .transversales.. irregulares dibujan y dividiéndolas en trapecios y triángulos, pero los cálculos son Esos, excepto para las secciones en balcón. El método de las dejadas (Cáp. 16) se puede adaptar en forma simplificada para caso especial. Si las secciones transversales están limitadas por Deas curvas o son muy irregulares, generalmente se dibujan, y superficie se determina recorriendo el perímetro de cada sección transversal con un planímetro polar. •

Donde hace referencia a figuras (Fig.) Buscar en el libro de *Topografía Elemental de Raymond E. Davis (código biblioteca 526.9 d63.to)

DEFINICONES: •

PERFIL: es la línea determinada por La intersección del terreno con un piano vertical I.

Existen dos tipos de perfiles: Longitudinales y Transversales. •

PERFILES LONGITUDINALES: es todo el largo del eje de un proyecto. Suministran LA

información del comportamiento del terreno a todo largo de una obra.

•

PERFILES TRANVERSALES: son líneas niveladas o perfiles cortos. por perpendiculares

a la línea central del proyecto. Suministran la información para estimar los movimientos de tierra. •

RASANTE: es una línea sin pendiente. recta, que tiene cota definida cada estación. La

rasante será la forma final que se quiere dar al terreno. •

ESTACION: es un punto. Se usa. generalmente. para trazados de canales, etc. Es un

punto específico a todo largo del eje del terreno de la obra. •

TERRAPLEN: macizo de tierra con que se rellena un hueco, o que se levanta para hacer 

una defensa, un camino, etc. •

TALUD: inclinación o declive del paramento de un muro o de un te

•

CORTE: es la porción de terreno dispuesta para ser removida.

•

RELLENO: es la porción de terreno dispuesta para ser Llenada.

CROQUIS:

Estacion BM E1 E1 E1 E1 E1

Derecha

Izquierda

+10 +5 -5 -10

L+ AI 1.10 101.10

L1.49 1.85 1.61 1.44 1.34

Cota 100.00 99.61 99.25 99.49 99.66 99.76

comentario MEDIO

E2 E2 E2 E2 E2 E3 E3 E3 E3 E3 E4 E4 E4 E4 E4 E5 E5 E5 E5 E5 E6 E6 E6 E6 E6 E7 E7 E7 E7 E7 E8 E8 E8 E8 E8 E9

+10 +5 -5 -10 +10 +5 -5 -10 +10 +5

0.32 -5 -10

+10 +5 -5 -10 +10 +5 -5 -10 4.15 +10 +5 -5 -10 +10 +5 -5 -10

1.65 2.125 1.96 1.57 1.55 1.82 1.93 2.02 1.88 1.814 99.23 2.19 0.45 0.245 0.65 0.32 0.548 1.11 0.68 0.60 1.01 1.76 1.768 7.725 1.83 3.00 98.62 4.76 4.60 4.735 2.89 1.89 1.43 1.99 1.78 1.30 1.13 1.28

99.45 98.975 99.14 99.53 99.55 99.28 99.17 99.08 99.22 99.286 98.91 98.78 98.985 98.58 98.91 98.682 98.12 98.55 98.63 98.22 97.47 97.462 97.505 97.40 96.23 94.47 94.02 93.885 95.73 96.73 97.19 96.63 96.84 97.32 97.49 97.34

MEDIO

MEDIO

PC

MEDIO MEDIO

MEDIO

MEDIO - PC

MEDIO

MEDIO

E9 E9 E9 E9 E10 E10 E10 E10 E10

+10 +5 -5 -10 +10 +5 -5 -10

1.54 1.41 1.14 1.02 0.20 0.50 0.28 0.34 0.79

97.08 97.14 97.48 97.60 98.42 98.12 98.34 98.28 97.83

MEDIO

ððððððð ðððð CALCULO DE LA RASANTE:

CM: cota mayor R = CM + cm. 2 cm.: cota menor  CALCULO DE LA COTA:

Cota = AI - L (-) VOLUMEN DE LA SECCION:

V = (A1 + A2) 2 Estas son las formulas para sacar los datos necesarios para la solución de este terreno. NOTA: o

En el perfil longitudinal los primeros 50 metros el va lor de la rasante será igual a 3%

de depresión y desde ese punto en adelante será de 5% de aumento. - Para el perfil transversal el valor de la rasante será igual el valor de la misma en el grafico del perfil longitudinal. CONCLUSION:

Luego de pasar una fastidiosa tarde de tomar datos y marcar el área de trabajo; recopilando los datos en la tabla pasada y de obtenerles las cotas, perfiles longitudinales y transversa les; todos los valores de la tabla. 

El resultado de el grafico del perfil longitudinal notamos la precipitación que se encuentra al llegar al área de la barraca las cotas obtenidas son muy precisas. 

Podríamos decir que en los gráficos transversales el valor obtenido de las cotas en el grafico longitudinal nos da un resultado muy exacto, pudimos notar que el área del talma era muy justa al plano; pensamos como grupo que se debe a que la rasante se toma solo 10 metros. 

Para concluir el trabajo realizado en esta práctica me ayudo increíblemente a entender los perfiles de un terreno y además nos enseño como calcular todos los datos del mismo. 

BIBLIOGRAFIA •

DANTE ALCANTARA GARCIA , TOPOGRAFIA, MCGRAW-HILL ;MEXICO 1990.

•

RAMON GARCIA-PELAYO Y GROSS. PEQUEÑO LAROUSSE ; FRANCIA 1989.

•

ALVARO TORRES NIETO, TOPOGRAFIA, EDITORIAL NORMA ,COLOMBIA 1968.

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MOVIMIENTO DE TIERRAS

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DEFINICIÓN. ALINEACIONES, NIVELES, PERFILES TRANSVERSALES Y PERFILES LONGITUDINALES.

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CLASIFICACION DE LOS SUELOS.

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CLASIFICACION DE LAS EXCAVACIONES.

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MATERIAL PARA RELLENO.

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EJECUCIÓN DE LOS RELLENOS.

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COMPACTACIÓN.

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ESPONJAMIENTO.

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EXCAVACIÓN EN OBRAS COMPLEMENTARIAS.

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FORMA DE PRESENTACIÓN DE LAS PARTIDAS EN EL PRESUPUESTO DE LA OBRA

DEFINICIÓN Las cotas de proyecto de rasante y subrasante de las obras de pavimentación establecen la necesidad de modificar el perfil natural del suelo, siendo necesario en algunos casos rebajar dichas cotas, y en otros casos elevarlas. En el primer caso corresponde ejecutar un trabajo de "corte o excavación", y en el segundo, un trabajo de "relleno o de terraplén". En ambos casos debe efectuarse lo que constituye propiamente un "movimiento de tierras. ALINEACIONES, NIVELES, PERFILES TRANSVERSALES Y PERFILES LONGITUDINALES 2.1.-) Aspectos generales En todo proyecto de pavimentación se consultan planos de perfiles longitudinales y transversales, relacionados con la línea de la calzada. Estos planos deben servir como guía para establecer las cotas que definirán la alineación y las alturas de excavación o de relleno. Una vez definido el trazado en planta de una obra vial, es

necesario conocer la conformación del terreno circundante para definir la posición final de la rasante, y las características de las secciones transversales que resultarán al imponer la plataforma de proyecto. Los diversos tipos de perfiles que se levantan, tienen por objeto representar con fidelidad la forma y las dimensiones que el terreno presenta según los planos principales. Estos definen tridimensionalmente la obra en proyecto, a una escala que permita cubicar sus diversos componentes. 2.2-) Perfiles longitudinales del terreno. Objetivo y alcance. Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de éste con una superficie de generatrices verticales que contiene el eje del proyecto 2.3-) Perfiles trasversales de terreno. Objetivo y alcance. Se define como perfil transversal de un camino o carretere a la intersección del camino con un plano vertical que es normal, en el punto de interés, a la superficie vertical que contiene el eje del proyecto. El perfil transversal tiene por objeto presentar en un corte por un plano transversal, la posición que tendrá la obra proyectada respecto del proyecto, y a partir de esta información, determinar las distintas cantidades de obra, ya sea en forma gráfica o analítica. 2.4-) Perfiles especiales. Objetivo y alcance. Para resolver algunos aspectos de un estudio de camino, obras de arte por ejemplo, puede ser necesario tomar perfiles especiales . Los mas corrientes son según ejes que corten el eje longitudinal bajo un cierto ángulo, en otros casos pueden ser perfiles de estudios especiales o complementarios en lugares que se ven comprometidos por la obra. Los perfiles especiales que corten al eje longitudinal se pueden definir por el kilometraje de la intersección más el ángulo de corte, a otros se les definirá por números o letras y se les ubicará en la planta. 2.5-) Especificaciones. Antes de comenzar cualquier operación relacionada con movimiento de tierras se deberán estacar a distancias no superiores a 20 [m] entre sí, el pie de los terraplenes y los bordes superiores de los cortes.

Las excavaciones deberán alcanzar con exactitud las trazas que muestren los planos, debiéndose respetar estrictamente las alineaciones, niveles, taludes y secciones transversales. Las excavaciones de cortes incluyen en algunos casos, además la demolición de revestimientos asfálticos existentes, de pavimentos de hormigón incluso, bases y subbases cuando corresponda. CLASIFICACION DE LOS SUELOS 3.1-) Aspectos generales. De acuerdo a la mecánica de suelos, se han establecido sistemas de clasificaciones de los suelos, como por ejemplo AASHTO. En estos sistemas de clasificación se consideran en general suelos de tipo granulares y limosos-arcillosos, dentro de los cuales existen subdivisiones que están relacionadas con el tamaño de las partículas del suelo, el limite liquido, índice de plasticidad e índice de grupo. Esta clasificación reviste importancia en el movimiento de tierra, ya que una vez efectuada, la capa superior del suelo ya rectificada de acuerdo al nivel de proyecto de la subrasante, debe tener una capacidad mínima aceptable para soportar las cargas trasmitidas desde la superficie del pavimento. Considerando la clasificación AASHTO se acepta que cumplen esta condición los suelos clasificados como A-1, A-2, A-3, y además los, que explícitamente recomiende el laboratorio oficial (LNV Chile). 3.2-) Especificaciones. Se clasificara como "roca" el material constitutivo de aquellas excavaciones que deban efectuarse en formaciones geológicas firmemente cementadas, mediante el uso imprescindible, sistemático y permanente de explosivos. Los materiales que no cumplan con esta condición, se clasificaran como terreno de cualquier naturaleza. CLASIFICACIÓN DE LAS EXCAVACIONES 1-) Aspectos generales. Para los efectos de determinar el costo de ejecutar una excavación se establece otra clasificación, basada en la mayor o menor dureza del terreno, y que debe ser usada para la cubicación de los movimientos de tierra, pues de esta clasificación dependerán los medios necesarios para realizar la excavación las que varían con la naturaleza del terreno, que

desde este punto de vista, se pueden clasificar en: A.-) Excavación en terreno blando. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la pala. El material del suelo puede ser de tipo arenoso, arcilloso o limoso, o una mezcla de estos materiales; también puede contener materiales de origen orgánico. B.-) Excavación en terreno semiduro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de picota. El material puede ser en tal caso una mezcla de grava, arena y arcilla, moderadamente consolidada, o bien una arcilla fuertemente consolidada. C.-) Excavación en terreno duro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la chuzo. El material puede ser una mezcla de grava, arena y arcilla, fuertemente consolidada. D.-) Excavación en terreno muy duro. Puede ser ejecutada valiéndose necesariamente del uso de maquinaria especializada. El tipo de material puede ser una roca semi-descompuesta. E.-) Excavación en roca. La que precisa para su ejecución del uso de explosivos. El material puede estar constituido por un manto de roca, o por piedras de gran tamaño, que no pueden ser removidas mediante el uso de maquinaria. MATERIAL PARA RELLENO. El material que se emplee en los rellenos, debe ser el apropiado según la clasificación de suelo y ensayos de laboratorio. Material que deberá ser verificado preferentemente por el propio laboratorio, o en base a los métodos prácticos de reconocimiento de suelos. EJECUCIÓN DE LOS RELLENOS. El relleno debe ejecutarse por capas horizontales de espesor suelto no mayor de 20 cm, en todo el ancho de la calzada o acera y en longitudes adecuadas, de acuerdo al método empleado en la distribución, mezcla y compactación. En caso de ser transportado y vaciado mediante camiones, mototraillas, u otro equipo de volteo, la distribución debe ser efectuada mediante Bulldozer, Motoniveladoras u otro equipo adecuado. Si el material no fuese uniforme, se debe proceder además a mezclarlo hasta obtener la debida uniformidad. Al mismo tiempo, deberá controlarse el tamaño máximo de los elementos que integren dicho material, eliminando todo aquel que supere este tamaño.

Relleno efectuado con mototraill COMPACTACIÓN 7.1-) Aspectos generales. La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad entre otras propiedades. Su objetivo es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería del suelo. Luego de la ejecución de los rellenos con todos los procedimientos propios del mismo, debe procederse a la compactación de éste. Para esta operación, deberá controlarse previamente el contenido de humedad, que debe corresponder a la humedad optima que determine el laboratorio. El material deberá ser compactado con el grado que fije el laboratorio, de acuerdo al ensaye Proctor modificado y para cumplir con este requisito deben tenerse en consideración los siguientes factores: a.-) Espesor de la capa de material suelto que se compacta. b.-) Presiona ejercida por el rodillo o pisón sobre el terreno. c.-) Numero de pasadas del rodillo o golpes de pisón, necesarios parta obtener el grado de compactación establecido. d.-) Humedad en el momento de la operación.

En la mayor parte de los casos, será necesario el empleo de maquinaria especializada, que puede ser la siguiente: (1)- Rodillo pata de cabra. Consta de los siguientes elementos: un tambor al cual van soldadas una serie de patas; un marco que lleva los descansos del tambor; y una barra de tiro para acoplar el rodillo al tractor de remolque. Este tipo de rodillo se usa cuando se requiere una alta presión aplicada al material de relleno, entre 9 y 20 [Kg/cm2], que puede aumentar considerablemente si el tambor se rellena con agua y arena.

(2)- Rodillo con ruedas neumáticas. Consiste en un cajón metálico apoyado sobre ruedas neumáticas. Este cajón, al ser llenado con agua, arena seca o arena mojada, ejerce una mayor presión de compactación, con valores que pueden variar entre 3 y 8 [Kg/cm2]. (3)- Rodillo vibratorio. En este caso al rodillo, formado por un tambor de acero, se le ha agregado vibración, haciendo girar un contrapeso colocado excéntricamente en el eje de giro, con frecuencias de 1000 a 4000 revoluciones por minuto.

(4)- Placa compactadora. Esta, corresponde a una placa

apisonadora que golpea y se separa del suelo a alta velocidad logrando con ello la densificación del suelo.

La compactación debe efectuarse comenzando en los bordes y avanzando hacia la línea central en pasadas paralelas traslapadas en, por lo menos, una mitad del ancho de la unidad compactadora. Se requiere un numero de pasadas suficiente para obtener el grado de compactación exigido. ESPONJAMIENTO Todos los terrenos al ser excavados sufren un aumento de volumen. Este aumento de volumen, expresado en porcentaje del volumen en sitio, se llama esponjamiento. Si el material se emplea como relleno, puede en general, recuperar su volumen e incluso puede reducirse( Volumen compactado). Para la cubicación del material de la excavación, se considera su volumen antes de ser excavado( En banco); en ningún caso el volumen transportado, que es mayor debido al esponjamiento. EXCAVACIÓN EN OBRAS COMPLEMENTARIAS. La excavación que se ejecute en la construcción de obras complementarias, tales como soleras, cámaras, sumideros, tuberías, etc., se cubicará separadamente, y se agregará al volumen total de excavación. FORMA DE PRESENTACIÓN DE LAS PARTIDAS EN EL PRESUPUESTO DE LA OBRA

En las bases técnicas especiales, se indicara la forma de presentación de las partidas que comprende el movimiento de tierras de la obra contratada, de acuerdo a los siguientes criterios: Volumen de excavaciones, de acuerdo a su clasificación. Volumen de material de excavación empleado como relleno en la misma obra (movimiento de tierra compensado). Relleno de empréstito.

En la presentación de las propuestas en base a precios unitarios, se cubicara separadamente cada una de estas partidas. VOLVER A TEMARIO VOLVER A PAGINA INICIAL