UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental Escuela Profesional Profesional de Ingeniería I ngeniería Civil TEMA
: TRAZO DE LINEA GRADIENTE HACIENDO USO DEL ECLIMETRO
AUTORES:
Chappa Mallap Edward
Fernandez Ayay Roy Nixon
Moreto Tuesta Cristian
Puitiza Cruzado Karina Lizeth
Salazar Olascoaga Jarvil Ramon Ra mon
Santa Cruz Sanchez Leodan
DOCENTE:
Ing: Edwin A. Diaz Ortiz
CHACHAPOYAS – PERÚ PERÚ 2016
ÍNDICE Pág. -
INTRODUCCIÓN
I.
DATOS BÁSICOS DEL PROYECTO ____________________________01 1.1.Nombre del proyecto _________________________________________01 1.2.Ubicación geográfica _________________________________________01
II.
CRITERIOS DE TRABAJO ______________________________________01 2.1.Reconocimiento del terreno ____________________________________01 2.2.Trazo de línea de gradiente ____________________________________01 2.3.Parámetros de la norma DG – 2014 2014 ______________________________05
_________________________________________________06 _______________________06 III. OBJETIVOS __________________________ 3.1.Objetivo General ____________________________________________06 3.2.Objetivos Específicos ________________________________________ 06 _____________________________06 ___06 IV. DESARROLLO DE LA PRACTICA __________________________ ___________________________________________06 _____________________06 V. GENERALIDADES ______________________ 5.1.Descripción de la Práctica ____________________________________ 06 5.2.Topografía ________________________________________________ 07 5.3.Trabajo Realizado __________________:________________________ 07 5.3.1. En Campo __________________________________________07 5.3.2. En Gabinete _________________________________________07 5.3.2.1.Cálculos ________________________________________09 ____________________________________________ _________________ 11 VI. CONCLUSIONES ___________________________ _______________________________________ ______________ 12 VII. RECOMENDACIONES _________________________ ____________________________________________ __________________ 13 VIII. BIBLIOGRAFÍA __________________________ _____________________________________________________14 __________________________14 IX.ANEXOS IX. ANEXOS ___________________________
INTRODUCCIÓN Una carretera es una infraestructura de transporte especialmente acondicionado dentro de toda una franja de terreno denominada derecho de vía con el propósito de permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y en el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y comodidad. El diseño geométrico es la parte más importante ya que nos dará una idea concreta de lo que será nuestra carretera. Se debe tomar en cuenta el tipo de Topografía de terreno porque de esta se determinara su funcionalidad, su costo, su seguridad, comodidad, estética y compatibilidad con el medio ambiente. La vía deberá ser compatible con el medio ambiente, adaptándose en lo posible a la topografía natural, a los usos de suelos y valor de la tierra, y procurando mitigar o minimizar los impactos ambientales. El presente trabajo es de “Trazo de línea de gradiente haciendo uso del eclímetro” que se
realizó con el fin de conocer más acerca de un trazo preliminar de ruta, realizando el reconocimiento, considerando la topografía y orografía, manteniendo un determinado rango de pendiente, el tramo más corto entre los dos puntos de interés, los posibles recursos que se podrían aprovechar apro vechar y algunas a lgunas intervenciones que se realizarían si se encontrarían con co n áreas de cultivo. Se entiende como ruta a aquella franja de terreno, de ancho variable, var iable, comprendida entre dos puntos obligatorios extremos y que pasan a lo largo de puntos obligatorios intermedios, dentro de la cual es factible realizar la localización del trazo de una vía. Es importante identificar la mejor ruta entre varias alternas, que permita enlazar dos puntos extremos o terminales, esta será aquellas que de acuerdo a las condiciones topográficas, geológicas, hidrológicas y de drenaje, ofrezca o frezca el menor costo con el mayor índice de utilidad económica, social, estética. De acuerdo a todo lo anteriormente expresado, se cumple con presentar este trabajo, esperando que sea del agrado tanto del docente encargado, como de los lectores, para incrementar su sabiduría en este aspecto.
I.
DATOS BÁSICOS DEL PROYECTO 1.1.
NOMBRE DEL PROYECTO PROYECTO “Trazo de línea de gradiente haciendo uso del eclímetro”
1.2.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
La práctica de campo se realizó en la ciudad universitaria Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, se ubica en: PAÍS : Perú DEPARTAMENTO : Amazonas PROVINCIA : Chachapoyas DISTRITO : Chachapoyas ALTITUD INICIAL INICIAL : 2375 msnm msnm ALTITUD FINAL : 2359 msnm
II.
CRITERIOS DE TRABAJO
2.1.
RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO DEL TERRENO TERRENO
El terreno es un medio natural, en general, heterogéneo. El reconocimiento del terreno se basa en la identificación y cuantificación de las propiedades ingenieriles del terreno, es decir de las características caracter ísticas que le son necesarias desde un punto de vista topográfico. Para cada uno de los casos objeto de estudio se requerirá de una planificación previa y un cierto proceso iterativo entre lo que se desea conocer y los medios que están disponibles. Cabe indicar que cada problema topográfico es único y debe tener un planteamiento diferenciado y que, a pesar de que los antecedentes de una zona determinada pueden ser útiles, ello no debe cuestionar la necesidad de un reconocimiento actualizado. Obviamente, deberán estudiarse los métodos de reconocimiento más adecuados que optimicen al máximo los recursos de que se dispone. 2.2.
TRAZO DE LÍNEA DE GRADIENTE
Es la línea que une los puntos punto s que siguen una determinada pendiente, denominada pendiente de trabajo. Se puede trazar: Directamente en campo en gabinete sobre un plano topográfico. El trazo directo en campo. - se puede realizar mediante cualquier equipo de topografía (nivel, teodolito, eclímetro, etc.), pero el ideal y más práctico es mediante el siguiente equipo: Eclímetro. - el cual se gradúa con la pendiente de trabajo. Dos jalones.
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Una wincha. El procedimiento es el siguiente Se gradúa el eclímetro con la pendiente de trabajo.
De longitud longitud variada (5”+1/4”, 6”+1/4”, 6”+3/8”, 7”+3/4” etc,). El radio radio del arco,
generalmente tiene dos graduaciones: 1°Graduable de 90º grados en ambas direcciones, con lectura vernier a 10´ minutos. 2°Graduación en porcentajes en escala de 0% a 100%. Cuerpo y arco de aluminio rígido.
Se señala dos jalones a la misma altura, un jalón para el operador quien manejará el eclímetro y el otro para el jalonero que irá adelante. Otra alternativa es señalar un jalón a la altura del ojo del operador.
Recordar (la lectura de ángulos debe ser a la misma altura de ambos jalones a partir del suelo). El operador se pone en el punto de inicio y desde allí ordena al jalonero ubicarse a 10 m adelante.
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El operador, apoyando el eclímetro en el jalón a la altura señalada, visa al jalón de adelante a la altura señalada, para ello indica al jalonero girar alrededor del operador (con radio igual 10 m) hasta lograr visualizar que la burbuja ubicada en la línea horizontal del objetivo objetivo del eclímetro coincida con la señal del jalón de adelante. Este punto logrado debe ser señalizado.
Luego el operador se ubica donde estuvo el jalonero y este avanza hacia adelante nuevamente a 10 m y así sucesivamente se repite rep ite esta operación hasta terminar. La sucesión de estos puntos logrados viene a ser la línea de banderas o línea de gradiente.
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En gabinete, en un plano a escala y con curvas de nivel, la línea de gradiente se realiza mediante un compás, al cual se le da la abertura equivalente a la longitud que representa la pendiente de trabajo.
Procedimiento: 1°Haciendo centro con una de las putas del compás en el punto de inicio, se va interceptando las curvas de nivel en forma consecutiva. Cuando se asciende se considera pendiente positiva (+%) y cuando se desciende pendiente negativa (-%). 2°Cada punto de intersección se señala, y se va uniendo, lográndose una línea quebrada denominada línea de gradiente o línea de banderas. Consideraciones La línea de gradiente da una idea aproximada de la tendencia que puede tener el desarrollo de la vía, su longitud, sus cambios de pendiente y cantidad de curvas horizontales y verticales. Los cambios de pendiente en una línea de gradiente no deben realizarse en distancias aproximadamente menores a 120 metros. Se debe respetar la pendiente máxima permitida por la Norma peruana para el diseño de carreteras. Se debe tener presente que la gradiente aproximadamente es el promedio de pendientes de un tramo. Ejemplo, Si trazamos una gradiente de 5%, probablemente las pendientes a lograr estén en el rango de 5% ± 3% (Ver Tabla 303.01).
Generalmente, el espaciamiento vertical de la curva de nivel está relacionado con la escala del plano. Así: Plano a escala 1/500 esta cada 0.50 m Plano a escala 1/1000 esta cada 1.0 m Plano a escala 1/2000 esta cada 2.0 m Plano a escala 1/5000 esta cada 5.0 m Plano a escala 1/10,000 esta cada 10 m Plano a escala 1/25,000 esta cada 25 m Plano a escala 1/100,000 esta cada 50 m, 100 m
Calculo de la abertura del compás (cm) para el trazo de gradiente en gabinete.
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2.3.
PARÁMETROS PARÁMETROS DE LA NORMA NORMA DG – 2014 2014
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III.
OBJETIVOS 3.1.
OBJETIVO GENERAL
Obtener la ruta más favorable de un trazo. 3.2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
IV.
Realizar un trazo de línea de gradiente mediante el uso del eclímetro, considerando porcentajes de pendientes determinados según el criterio de la norma de diseño de carreteras. Reconocer y evaluar el terreno natural para adoptar criterios que ayuden a lograr un trazo final adecuado que favorezcan al tránsito. Incrementar nuestros conocimientos mediante la práctica y realización de los trazos de línea de gradiente, para así obtener la ruta óptima que nos permita satisfacer nuestras necesidades.
DESARROLLO DE LA PRACTICA PRIMERO: “Reconocimiento de terreno” Se procedió a recorrer el terreno buscando lugares apropiados apro piados para pasar nuestra línea de gradiente. grad iente y evaluación de tres rutas” SEGUNDO: “Línea de gradiente Habiendo reconocido el terreno se procedió a trazar la línea gradiente con el apoyo del eclímetro; y se evaluó tres posibles rutas. TERCERO: se realizó la medida de las distancias para cada ruta con cinta métrica de 30 metros CUARTO: “Levantamiento topográfico con GPS de las tres rutas” Una vez que determinamos las rutas se procedió a tomar los puntos con GPS; con la finalidad de obtener datos de coordenadas y su altitud respectivas. QUINTO: Trabajo de gabinete Luego se procesaron los datos y para lo cual se usó el método de BRUCE; con ello se evaluó la ruta más apropiada.
V.
GENERALIDADES 5.1.
DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA PRÁCTICA
La práctica de campo surge con la necesidad de constatar la parte teórica, en este caso tratándose de la elección de la mejor ruta que logre unir dos puntos de la manera más óptima. Que enlaza desde nuestro primer punto, con las coordenadas iniciales inicial este: 184102 y norte: 9310008 altitud 2375 m.s.n.m hasta nuestro segundo punto este: 184216 y norte: 9310088 altitud 2357 m.s.n.m.
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Las evaluaciones de los diferentes estudios, han sido descritas teniendo en cuenta El Manual de Diseño de Carreteras, también haciendo uso del método de Bruce. Según los parámetros del “Manual para el diseño de carreteras no pavimentadas de bajo volumen de tránsito” t ránsito” la carretera se clasifica de la siguiente manera. 5.2.
TOPOGRAFÍA
La topografía en este caso se hizo haciendo uso de equipos como eclímetro y GPS; y de los instrumentos como jalones, cinta métrica. 5.3.
TRABAJO REALIZADO 5.3.1. EN CAMPO
Se realizó el trazo de tres rutas teniendo en común tanto sus puntos pu ntos iniciales como sus puntos finales. RUTA 1: (consta de 8 tramos) Tramo 1 con pendiente de 3%. Tramo 2 con pendiente de 5%. Tramo 3 con pendiente de 5%. Tramo 4 con pendiente de 6%. Tramo 5 con pendiente de 6%. Tramo 6 con pendiente de 6%. Tramo 7 con pendiente de 6%. Tramo 8 con pendiente de 3%. RUTA 2: (consta de 6 tramos) Tramo 1 con pendiente de 4%. Tramo 2 con pendiente de 6%. Tramo 3 con pendiente de 6%. Tramo 4 con pendiente de 6%. Tramo 5 con pendiente de 6%. Tramo 6 con pendiente de 6%. RUTA 3: (consta de 4 tramos) Tramo 1 con pendiente de 6%. Tramo 2 con pendiente de 6%. Tramo 3 con pendiente de 6%. Tramo 4 con pendiente de 8%. 5.3.2. EN GABINETE GABINETE
Se procesaron los datos en este caso tomados con GPS, usando el software AutoCAD civil 3D 2016, del cual adquirimos las longitudes de los tramos y rutas en general.
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También se evaluaron cada una de las rutas haciendo uso del método de Bruce usando el programa de Excel.
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5.3.2.1.- CALCULOS
Tramo A-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-B ∑
K X0
RUTA 1 Distancia Desnivel Pendiente (i%) 20.4m 1m 1/20.4*100 = 5% 33.38m 2m 2/33.38*100 = 6% 68.80m 4m 4/68.80*100 = 6% 38.64m 2m 2/38.64*100 = 5% 27.66m 3m 3/27.66*100 = 11% 70.73m 3m 3/70.73*100 = 4% 36.67m 2m 2/36.67*100 = 5% 91.09m 1m 1/91.09*100 = 1% 387.37m 18m (21) Por considerar tierra como superficie de rodadura. = 387.37+ (21)*18 = 765.37 RUTA 2
Tramo A-1 1-2 2-3 3-4 4-B
Distancia 49.65m 70.80m 73.44m 93.09m 85.01m
Desnivel 2m 3m 4m 4m 3m
Pendiente (i%) 2/49.65*100 = 4% 3/70.80*100 = 4% 4/73.44*100 = 5% 4/93.09*100 = 4% 3/85.01*100 3/85.01 *100 = 4%
∑
371.99m
K X0
(21) Por considerar tierra como superficie de rodadura. 371.99 + (21)*16 =707.99
=
16m
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RUTA 3
Tramo A-1 1-2 2-3 3-B
Distancia 65.15m 95.42m 47.41m 61.61m
Desnivel 4m 6m 3m 4m
Pendiente (i%) 4/65.15*100 = 4% 6/95.42*100 = 4% 3/47.41*100 = 4% 4/61.61*100 = 4%
∑
269.59 m
K X0
(21) Por considerar tierra como superficie de rodadura. 269.59 + (21)*17 = 626.59
=
17m
Finalmente luego de evaluar cada una de las rutas usando el método de Bruce, se pudo observar que la ruta más favorable vendría a ser debido a que presenta una longitud resistente de 626.59 metros, que como se puede observar es menor que la longitud resistente de las dos rutas más.
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VI.
CONCLUSIONES
Se logró trazar tres rutas con diferentes pendientes para cada tramo, en una primera ruta con bastante variación respecto a sus pendientes, mientras que en el resto se trató de uniformizar las pendientes de tal manera que nuestro trazo sea más óptimo.
Para la selección final de una ruta aplicamos el “método de Bruce”. Ya que a través de este método podemos determinar la longitud resistente que tendrá cada trazo realizado, finalmente nos dimos cuenta que la ruta 3 fue la más favorable.
Durante esta práctica de campo se logró adquirir destreza con lo que respecta a un trazado respectivo de rutas haciendo uso en este caso del eclímetro, equipo muy importante que nos permitirá lograr trazar gradientes g radientes de rutas buscando cada vez la más óptima o favorable .
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VII.
RECOMENDACIONES
Con el propósito de realizar una evaluación preliminar más precisa, es necesario elaborar un perfil longitudinal de las rutas. Los cambios de pendiente en una línea de gradiente no deben realizarse en distancias aproximadamente menores a 180 metros. Se debe tener en cuenta para señalar los jalones a la altura indicada con colores fosforescentes; con el objetivo de tener mejor visión con el eclímetro. Se debe respetar la pendiente máxima permitida por la Norma peruana para el diseño de carreteras. Manejar intervalos de variación -+3% en pendiente.
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VIII.
BLIBLIOGRAFIA
Cárdenas, J. (2002) Diseño Geométrico de Carreteras. Bogotá: Edit. D.C. Diseño geométrico de carreteras. (2014) Tabla 303.01. Edit. megabyte s.a.c. setna (2012) Visitaste esta página el 03/09/16. https://www.clubensayos.com/Informes-de-Libros/Linea-DeGradiente/481504.html Calameo. Visitaste esta página el 03/09/16. http://es.calameo.com/read/004574890c05b31ab7b94 https://portal.camins.upc.edu/materials_guia/250240/2013/tema_2_reconocimie nto.pdf%3Bjsessionid=EAC8C594F98A56006DFED081A6861946
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IX.
ANEXOS
Posicionamiento Posicionamiento referencial de jalón
Posicionamiento Posicionamiento referencial de jalón
Equipo utilizado en la práctica de campo
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