PERFIL LONGITUDINAL
1. PERF PERFIL ILES ES DE DE TERR TERREN ENO O Una de las aplicaciones más importantes de la nivelación es la otención de per!les del terreno. Un per!l del terreno es "na sección vertical otenida por intersección de la s"per!cie topo#rá!ca con "n plano vertical $"e pasa por por "na "na alin alinea eaci ción ón dete determ rmin inad ada% a% dond donde e se apr aprec ecia ian n clar claram amen entte las las irre#"laridades del terreno. Los per!les se otienen en los l"#ares donde se va a modi!car el terreno nat"ral por la constr"cción de "na ora& carretera% canal% cond"cción s"terránea% tendido el'ctrico% vaciado de "n solar% etc. Se distin#"en dos tipos de per!les& lon#it"dinales ( transversales.
). PERFIL LON*ITUDIN+L. Tra,ado del e-e lon#it"dinal de la carretera con indicación de cotas ( distancias $"e determina las pendientes de la carretera. En esta vista se sinteti,a #ran parte de la inormación necesaria para la constr"cción de la carretera% e/presada tanto de orma #rá!ca como n"m'rica. Los datos necesarios para di"-ar este tipo de per!l se ad$"ieren de dos ormas dierentes& 10 De los planos de c"rvas de nivel o de los modelos di#itales del terreno 23DT4
)5 Directamente sore el terreno mediante& a4 Una nivelación comp"esta del e-e lon#it"dinal% tomando desniveles en todos los p"ntos de camio de pendiente además de los de!nitorios 2planim'tricamente4 del propio e-e% resolviendo la correspondiente lireta 2re$"iere el replanteo previo del e-e4. 4 3edida de la distancia red"cida entre todos los p"ntos nivelados% marcando con estacas los $"e no lo est'n para servir de reerencia en traa-os posteriores 2per!les transversales4.El di"-o del per!l se reali,a a modo de #rá!ca donde se representan% en el e-e de ascisas% las distancias ( en el de ordenadas% las cotas a partir de "n determinado plano de comparación 6ori,ontal. El per!l lon#it"dinal está comp"esto por los alineamientos 6ori,ontal ( vertical. 7 +lineamiento& Es la l8nea intersección de "n plano vertical con el terreno% tiene importancia "ndamental en la planimetr8a por$"e es el e-e con relación al c"al se reerencian todos los detalles ( p"ntos del terreno $"e sea necesario tomar en cada caso para "tili,aciones posteriores.
7 Nivelación de "n per!l& Operación de nivelar p"ntos sit"ados a cierta distancia entre s8% a lo lar#o de "n alineamiento determinado. En los pro(ectos ( levantamientos topo#rá!cos para carreteras% errocarriles% canales% etc.% se clavan estacas " otras se9ales en intervalos re#"lares a lo lar#o de "n alineamiento (a !-ado% ordinariamente en el e-e de la ora. ).1.DI:U;O DEL PERFIL LON*ITUDIN+L Este se 6ace en papel milimetrado ( se s"elen emplear escalas dierentes en cada e-e& La Escala vertical en el e-e de ordenadas para representarlas cotas de los p"ntos 2ordenadas del terreno4 $"e s"ele ser 1< veces s"perior a la escala 6ori,ontal con o-eto de poder apreciar me-or los desniveles 2m"( pe$"e9os respecto a las distancias4. Para di"-ar las distancias deen ser transormadas al papel "tili,ando la escala 6ori,ontal1=1<<<. Para di"-ar las cotas restar la cota de reerencia ( transormar el valor res"ltante "tili,ando la escala 1=1<<. En estos planos se di"-ará el per!l nat"ral del terreno% indicando todos los detalles importantes de la topo#ra8a del terreno% $"ieres del mismo% $"eradas% r8os% r"mos oli#atorios% etc. ).).PRO>ESO DE O:TEN>ION DE UN PERFIL LON*ITUDIN+L 1. Re#"lar al estacamiento en la poli#onal 2Se tomará distancias i#"ales p"diendo tomarse ?< a 1<< a escala4. >"ando se 6a lle#ado a complementar "n @ilómetro con "na l8nea perpendic"lar. ). Determinar la cota para cada estaca% esto se reali,ará as8% sea&
Res"lta astante venta-oso orm"lar el si#"iente c"adro&
A. >on los valores distancia ( cota de cada estaca se procede a di"-ar a di"-ar en la lámina "sando las correspondientes escalas. Planteados los p"ntos% estos se "nen por medio de se#mentos. Previamente al di"-o deerá 6acerse vaciado los valores de las cotas de cada estaca en el ormato correspondiente. Para proceder de "na orma clara ( ordenada se "sa el Bmodelo o!cial del per!l lon#it"dinalB. a4 Una #rá!ca donde se representan el terreno ( la rasante.
Fi#. CRasante ( Per!l Lon#it"dinal
4 otra conocida como Bestadillo #"itarraB sit"ada a-o la anterior% donde aparecen todos los valores n"m'ricos relativos al per!l% a la derec6a de s" ep8#rae correspondiente.
Fi#. C3odelo o!cial del Per!l Lon#it"dinal 2*"itarra4 . Est"dio de la l8nea rasante 2o s"rasante4. Ga( dos m'todos& .1. 3'todo del 6ilo o pila de la esc"adra. >onsiste con "n 6ilo plantear l8neas de rasante2O s" H rasante4 para "n con-"nto de p"ntos del terreno $"e si#an m"( apro/imadamente "na misma inclinación de!nir el e/tremo oteniendo la distancia el tramo en est"dio ( la cota $"e se 6a8a alcan,ado. L"e#o se calc"la posile pendiente $"e se está planeando% deiendo se#"idamente e-ec"tar el redondeo al d'cimo porcenta-e a los ? c'ntimos% para proceder l"e#o a calc"lar la cota del e/tremo del tramo en est"dio.
.).
3'todo de los m8nimos c"adrados.
?. Se calc"la las cotas intermedias% p"esto $"e se conoce& IJ Pendiente Espacio entre cotas >ota de la estaca inicial% $"e #eneralmente para el inicio del tra,o es la cota del terreno. • • •
L"e#o del cálc"lo% los valores son colocados en el ondo en el ormato correspondiente. K. Se procede en pasos análo#os a lo anteriormente descrito para el resto de p"ntos del terreno% de ac"erdo a la inclinación o pendiente. . En este m'todo los criterios para "icar las l8neas de rasante son& Toda l8nea deerá c"mplir con las especi!caciones de las NPD>% tanto en el valor de Ci como en la correspondiente lon#it"d. Es preerile tener corte a "n relleno. Los PIs. Merticales deen "icarse en estacas enteras. No #enerar innecesariamente contin"os camios de pendientes. •
• • •
).A.DISEO *EO3TRI>O EN PERFIL LON*ITUDIN+L En "n per!l $"e represente la lon#it"d de la v8a ( las alt"ras respectivas de s"s p"ntos 2ascisas4 principales en "n plano% se aprecian 2al i#"al $"e en alineamiento 6ori,ontal4 "na serie de tramos rectos $"e deen ser empalmados por c"rvas verticales $"e permitan "na transición s"ave% $"e res"lte cómoda ( se#"ra entre las pendientes rectas.
ELE3ENTOS&
a4 Pendientes Las pendientes de los tramos rectos se e/presan en porcenta-e ( corresponden a la cantidad de metros 2alt"ra4 de ascenso o descenso por cada metro $"e se recorre 6ori,ontalmente 2en la !#"ra% a cada alineamiento recto le corresponde "na pendiente i1% i) e iA4. La pendiente lon#it"dinal tiene "n eecto directo sore la velocidad de operación de los ve68c"los% e/cepto si e/iste "n tramo completamente 6ori,ontal de pendiente cero. De a6ora en adelante las pendientes serán positivas si en el sentido de dise9o de la v8a el tramo es ascendente 2si "n ve68c"lo $"e la transite s"e4 ( ne#ativa si en el mismo sentido el tramo es descendente 2el mismo ve68c"lo a-a4 de manera $"e en la !#"ra se oservan las pendientes i1% i) ( iA. •
Pendiente ne#ativa& Si la pendiente es ne#ativa aparece "n componente lon#it"dinal del peso del ve68c"lo $"e le da "n imp"lso adicional ( por tanto% el ve68c"lo tiende a a"mentar s" velocidad pero% por ra,ones de se#"ridad% los cond"ctores acost"mran red"cir la velocidad.
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Pendiente positiva& Si la pendiente es positiva% ese mismo componente del peso se opone al movimiento del ve68c"lo% especialmente en ve68c"los pesados ( #enera velocidades menores a las $"e desean los cond"ctores. Para $"e los eectos sore las velocidades se minimicen 2p"es tienen consec"encias económicas tami'n4% es conveniente traa-ar con pendientes menores al AQ. Sin emar#o% c"ando el terreno no lo permite% el 3an"al de Dise9o *eom'trico de >arreteras del INMI+S recomienda las si#"ientes pendientes en "nción del tipo de terreno ( de v8a& Pendientes má/imas se#n el man"al de dise9o #eom'trico
De otro lado% para #aranti,ar el drena-e no se recomiendan pendientes lon#it"dinales menores al <%?Q a menos $"e la pl"viosidad de la ,ona sea m"( a-a ( la v8a est' sore "n terrapl'n. 4 Lon#it"d >r8tica& Para $"e la velocidad no se red",ca consideralemente se deen mane-ar tramos no m"( lar#os 2relativamente4 con la misma pendiente. Se 6a estalecido como lon#it"d má/ima Cla distancia 6ori,ontal medida desde el comien,o de "na pendiente% necesaria para lo#rar "na alt"ra de 1? metros con respecto al mismo ori#en% ( se conoce como lon#it"d cr8tica de la pendiente. Este concepto sólo aplica si las pendientes consideradas son ma(ores al AQ. c4 Lon#it"d critica de "na pendiente
Tampoco se podrán pro(ectar pendientes más cortas $"e la distancia recorrida en 1< se#"ndos a la velocidad de dise9o. d4 >"rvas Merticales Para empalmar los tramos rectos se "tili,an ma(ormente c"rvas paraólicas deido a la acilidad $"e presentan para replantearse en el terreno. Si retomamos la !#"ra inicial% c"ando la paráola se are 6acia arria% se 6ala de "na c"rva vertical cóncava ( si se are 6acia aa-o se trata de "na c"rva vertical conve/as.
Se de!nen entonces los si#"ientes p"ntos& P>M& P"nto 2ascisa4 donde comien,a "na c"rva vertical. PIM& P"nto de ine/ión% ascisa donde camia la pendiente. PTM& P"nto donde termina la c"rva vertical. >"ando la distancia 6ori,ontal medida desde el P>M 6asta el PIM es i#"al a la $"e va desde el PIM 6asta el PTM se dice $"e la c"rva vertical es sim'trica. Si no son i#"ales entonces es "na c"rva vertical asim'trica.
)..L+ R+S+NTE Una de las principales "tilidades del per!l lon#it"dinal es permitir el tra,ado de la rasante% (a $"e en la constr"cción de determinadas oras% p. e-. >arreteras% calles% cond"cciones% etc.% la con!#"ración nat"ral del terreno se modi!ca para otener "n per!l $"e se amolde a las necesidades del n"evo "so. + este n"evo per!l se le denomina R+S+NTE el c"al corresponde a "n con-"nto de l8neas (=o c"rvas $"e de!nen la posición altim'trica ( pendientes !nales del camino sore el terreno. + los tramos ascendentes de la rasante se les llama rampas% a los descendentes% pendientes ( 6ori,ontales a los $"e as8 sean. De la comparación de la rasante con el per!l del terreno se otienen los datos ásicos para el replanteo altim'trico ( para el movimiento de tierras. E/isten varios criterios para tra,ar la rasante sore el per!l lon#it"dinal% los $"e van en directa relación con las especi!caciones del pro(ecto. En el caso de "n camino se deen considerar los si#"ientes& • •
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La rasante dee compensar los volmenes de corte ( terrapl'n. Las pendiente deen estar comprendidas entre "n 1
).?.PRO*RESIM+ En "n e-e de carretera siempre e/istirá "n p"nto de inicio ( otro de lle#ada% sin emar#o normalmente se 6ace necesario locali,ar "n p"nto
perteneciente a dic6a carretera para ello imperan dos m'todos el primero mediante s"s coordenadas 2#eneralmente UT34% el se#"ndo% mediante estacas o llamadas pro#resivas. Las estacas o pro#resivas son p"ntos o mon"mentos reeridos al e-e del camino% convencionalmente se enc"entran separadas de ?< a 1<< m. .. <<< A1?
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Vm < ?< metros metros •
A
A1<
Vm A 1<<
>+L>ULO DE DIST+N>I+S PRO*RESIM+S
Para el cálc"lo de las distancias pro#resivas& DIST. PRO*RESIM+ J DIST. PRO*RESIM+ +NTERIOR DIST. P+R>I+L Tomando como valor inicial << <<<%
DP1 J 2<< <<<4 A?< m J << A?< DP)J 2<< A?<4 A
•
UTILIX+>IYN DE PRO*RESIM+S EN LOS PERFILES LON*ITUDIN+LES
En la representación de los per!les lon#it"dinales se e/presa la distancia en @ilómetros de la pro#resiva
