DETERMINACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS DE TIERRA EN UNA EXPLANACIÓN VIAL
ANGELA BALLESTEROS CONTRERAS ANIBAL PEREZ DUBER ANDRES FLOREZ DANIELA LÒPEZ BERTEL MAURICIO ARRIETA VARGAS. JEISON MEDINA
ING.
UNIVERSIDAD DE SUCRE FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
SINCELEJO/SUCRE MARZO – 2014
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS JUSTIFICACIÓN MARCO TEORICO EQUIPOS UTILIZADOS PROCEDIMIENTO CÁLCULOS ANÁLISIS CONCLUSIÓN BIBLIOGRAFÍA ANEXOS(CARTERA DE CAMPO) PLANO
INTRODUCCIÓN La topografía es la ciencia que estudia la representación grafica de un terreno sobre el papel, plasmar en un plano la realidad vista en el campo; es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra por medio de medidas. Desde los principios de la humanidad el ser humano ha tenido la necesidad de comunicarse, por lo cual ha buscado las herramientas para realizar dicha acción, ha logrado comunicar un lugar con otro por medio de caminos o vías principalmente. El desarrollo de las infraestructuras viales se lleva a cabo mediante la aplicación de explanaciones viales, que es el tema del presente informe, las explanaciones viales es la determinación de volúmenes de tierra, tanto de corte como de relleno, necesarios para la conformación de la plataforma de una carretera, esta determinación de volúmenes de tierra se hace posible a través de dos métodos, el método del tanteo y el método analítico. Las explanaciones consisten en un conjunto de operaciones necesarias para excavar y nivelar las zonas donde ha de asentarse una obra civil como una carretera, incluyendo la plataforma, taludes y cunetas, así como las zonas de préstamos autorizados que puedan necesitarse y el consiguiente transporte de los productos removidos a vertedero, depósito o lugar de empleo. En el presente trabajo se realiza un informe de una explanación vial de una longitud de 44.23 m con una abscisaje a cada 10 m, realizado en las instalaciones de la universidad de Sucre.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Determinar a partir de un levantamiento topográfico los movimientos de tierra en un proyecto vial.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Trazar una línea de 44.23m, abscisando cada 10m, para el estudio estudio del terreno que se le desea conocer los volúmenes de corte y relleno. Realizar la respectiva nivelación de cada uno de los puntos que comprende la línea trazada. Determinar los volúmenes volúmenes de corte y terraplén (relleno) en un proyecto de explanación vial.
JUSTIFICACIÓN La práctica desarrollada se lleva a cabo con el fin de adquirir conocimiento y destreza en cuanto a explanaciones viales, desarrollando habilidades y experiencia en estas. Se hizo una explanación vial con el fin de conformar una plataforma para una vía terrestre determinando volúmenes de tierra tierra tanto en corte como en relleno, todo esto se hizo posible con una nivelación reflejando estas el desnivel que existe entre los diferentes puntos del terreno en estudio, definiendo cotas y pendientes, con la ayuda de esta nivelación se procedió a hacer la explanación o movimientos de tierras. En todas las obras de carreteras, aunque el terreno no sea accidentado, la importancia de las obras de movimiento de tierras en el presupuesto total de la obra es considerable, por lo que se hace necesario en la fase de proyecto la optimización del trazado mediante la estimación de los volúmenes de tierras a excavar y aportar en cada alternativa y el estudio del movimiento de tierras más adecuado a la hora de lograr compensaciones entre los volúmenes de estas aportaciones y el material excavado apto para realizarlos .
MARCO TEÓRICO EXPLANACIONES VIALES
En la mayoría de los casos, a la hora de iniciar la construcción de cualquier obra civil, un edificio, una vía, etc., el primer paso que se plantea es la interacción con el terreno, es decir un reconocimiento del lugar donde se desea construir. Ya que la mayoría de veces el terreno no se encuentra en perfectas condiciones de nivel, lo que conllevaría a abordar ciertos métodos como por ejemplo, las explanaciones. Una explanación es una modificación de la superficie topográfica para convertirla en plana, (horizontal o inclinada). Por tanto, las explanaciones suponen que las curvas de nivel del terreno se modifiquen y se convierta en líneas rectas o circulares según el contorno de la explanación. El sistema de representación empleado para dibujar las explanaciones es el de planos acotados. Cuando se hacen modificaciones en el terreno lo que en realidad se realizan son movimientos de tierra, la determinación del volumen de tierras necesario para llevar a cabo la explanación se denomina cubicación. Las explanaciones podrán ser clasificadas ya sea por su inclinación y por su forma en: Explanaciones inclinadas, Explanaciones rectangulares, horizontales, cuadradas, circulares, triangulares. Según el diseño se clasifican en: Son aquellas donde básicamente el volumen de corte de un terreno es igual al volumen de relleno.
Explanaciones
c o m p e n s a d a s :
VCorte=VRelleno. Es lo ideal, significa que se puede ejecutar usando el suelo natural, lográndose la máxima economía, es decir utilizando el volumen de corte para relleno y no se pierde gran cantidad de suelo. ocurrir dos casos Explanaciones no c o m p e n s a d a s : Pueden VCorte>VRelleno, En este caso, el suelo sobrante se debe colocar en un área de depósito o vertedero cercano. O puede ocurrir que VCorte
Los planos de perfiles longitudinales y transversales, relacionados con la línea de la calzada, 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 de una obra vial, es necesario definir la posición final de la rasante, y las características de las secciones transversales que resultarán al ser colocada. El perfil que se levanta tiene como objetivo representar con veracidad 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. Los perfiles longitudinales; la representación gráfica consta generalmente de dos partes: terreno y rasante. El terreno es la representación gráfica en proyección vertical de la sección producida en el terreno por las superficies que lo definen. Los datos de partida para dibujar el perfil pueden ser un plano con curvas de nivel de la zona, o bien las cotas y distancias obtenidas por nivelación de una serie de puntos característicos de la traza del perfil. La rasante representa el perfil de la obra terminada, es decir, los puntos representativos de la carretera, camino, etc. una vez concluida la obra. Esta rasante puede tener una pendiente constante (rectilínea) o variable (curvilínea: circular, parabólica, etc.). Los perfiles transversales de terreno, es el método más usado y está especialmente indicado en obras de desarrollo lineal como carreteras, caminos, canales viales, etc. Este define como perfil transversal, la intersección del camino con un plano vertical, a la superficie vertical que contiene el eje del proyecto. Su objetivo es presentar un corte en el perfil del proyecto, por un plano transversal. Dentro de la realización de la vía es indispensable tener en cuenta ciertas partes
fundamentales
para
la
amabilidad
de
esta,
como
por
ejemplo:
Bermas: superficies adyacentes a la calzada, destinadas al tránsito y/o parqueo de emergencia, como zona de seguridad. Su ancho según las normas, puede variar entre 0.50 y 1.00 mts. Corona: nombre que recibe la franja compuesta por la calzada más las bermas. Cunetas: canales longitudinales destinados a recoger las aguas de la calzada y a la protección de las bases. Banca: nombre popular con el cual se denomina la franja total de explanación para la vía, es decir, ancho total de la calzada, mas las bermas, mas las cunetas. Talud: el cual es la relación que define un plano adyacente a la banca: tradicionalmente se define como la relación entre la horizontal, x y la diferencia de nivel y se identifica con la letra s, donde S=xy
Para llevar a cabo la realización de cálculos en explanaciones viales es necesario tener en cuenta, que un chaflán es la intersección del terreno con el talud, además, los dos métodos existentes para llevar a cabo el chaflanado de un proyecto vial, método analítico y método por tanteo en campo. 1. Método de chaflanado por tanteo en campo: en secciones en corte relleno y mixtos, es necesario tener en cuenta los siguientes procedimientos. Para una sección transversal en corte: hi+Li=hc+Lo hi=hc+Lo-Li Di=b+S(hc+Lo-Li) Dd=b+S(hc+Lo-Ld) s=xy, por lo general es dado.
Para una sección transversal en relleno: Li-hi=Lo-hR hi=Li-Lo+hR Di=b+S(Li-Lo+hR) Dd=b+S(Ld-Lo+hR) s=xy, por lo general es dado.
Para una sección transversal mixta: Teniendo en este caso un cero transversal, el cual es la intersección entre la banca y el terreno. hi+Li=Lo-hR hi=Lo-hR-Li Di=b+S(Lo-hR-Li) s=xy, por lo general es dada. Medido desde el cero transversal seria: hi=L´-Li Di=(b-di)+S(L´-Li) s=xy, por lo general es dada. 2. Método de chaflanado analítico: pendiente transversal regular tanθ=BFAB AB=Di hi=Di-bS Di=b+hC-R*S1±t*S formula general s=xy, por lo general es dada.
EQUIPOS UTILIZADOS
Teodolito
Clavos
Martillo
Cinta métrica Nivel
Estacas
Mira
Plomada
PROCEDIMIENTO Procedimiento de campo1: Realice un levantamiento y trazado topográfico de una línea, abscisando y nivelando a cada 10 metros, dependiendo del relieve y en una longitud de 44.23 m en un terreno asignado por el profesor, luego trazar un par de líneas paralelas separadas a 3 m del eje, las cuales también deberán ser abcisadas y niveladas a igual distancia que el eje principal
Trabajo de oficina. Dibuje a escala cada una de las secciones transversales del proyecto, identifique cuales son homogéneas en corte o en relleno y cuales mixtas.
CALCULOS.
ANÁLISIS Las vías sean vuelto sinónimo de desarrollo y progreso en la sociedad, puesto que, permiten la comunicación y transporte entre los seres humanos, lo anterior reafirma la importancia y necesidad de una carretera, a su vez su estudio resulta indispensable para ingenieros civiles en formación, es por ello que esta práctica se enfoco a los volúmenes de corte y relleno en un proyecto de explanación vial, reconociendo que durante cada una de las etapas de la construcción de una vía, se toman en cuenta muchos factores, entre los mismos se encuentra el Movimiento de Tierras, el cual es uno de los más importantes, por el peso económico que tiene en el presupuesto. Cabe resaltar la importancia del corte y relleno del terreno en una obra civil, pues en muchos casos el terreno no tiene la forma adecuada para la construcción que se desea llevar a cabo y es aquí donde es necesario realizar los mencionados movimientos de tierra que permitan obtener el área apropiada. Durante la práctica, se afianzaron conocimientos sobre la determinación de los volúmenes de corte y relleno, y se aplicaron las lecciones dadas en clase; consolidando la importancia y aplicabilidad de las explanaciones viales y lo relacionado con el área de vías dentro de ntro de la ingeniería civil.
CONCLUSIÓN En el estudio, elaboración y ejecución de cualquier proyecto de Ingeniería de obras que tengan como asiento la superficie de la tierra, es necesario el uso de la Topografía, un ejemplo claro de ello son las infraestructuras viales, sin embrago las mencionadas muchas veces exigen modificar el perfil natural del suelo, ya que se necesita obtener un espacio apropiado o adecuado para llevar a cabo la construcción. En algunos casos toca disminuir las cotas, a esto se le denomina corte o excavación o por el contrario en otros casos toca elevar las cotas, esto corresponde a un proceso de relleno o terraplén; ambos constituyen los movimientos de tierras en una obra civil. La práctica tuvo por objetivo la determinación de los movimientos de tierra en una explanación vial mencionados anteriormente. Y se llevo a cabo gracias a la utilización adecuada de los métodos e instrumentos de trabajo.
BIBLIOGRAFÍA o
http://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/08/movimiento-de-tierra.pdf
http://es.scribd.com/doc/86657174/EXPLANACIONES-VIALES111111111111111111111111
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http://www.buenastareas.com/materias/explanaciones-viales/0
ANEXOS CARTERA DE CAMPO: