Informe Caminos

Universidad Nacional Daniel Alcides CarriónFACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Civil

Caminos I GRUPO: E.T.

Presentado por:

GRUPO E.T.

Cerro de Pasco, Septiembre del 2012

“RECONOCIMIENTO DE TERRENO Y

TRAZO DE LÍNEA GRADIENTE”



INFORME Nº 001 – 2012 – EFP – IC / UNDAC / E.T.

A : ING. MAMANI MAMANI, GermánDOCENTE E.F.P. INGENIERIA CIVIL –

CAMINOS- IDE : GRUPO E.T.

ASUNTO: RECONOCIMIENTO DE TERRENO Y TRAZO DE LÍNEA GRADIENTE

FECHA: 27 DE SEPTIEMBRE DEL 2012

Por medio del presente me dirijo a usted para saludarlo muy cordialmente y a la vez agradecerle por sus conocimientos compartidos hacia nosotros, en esta ardua carrera de la Ingeniería Civil.

Es así para hacer de su conocimiento que siendo realizada a la fecha el presente informe, es entregado con la finalidad de dar cumplimiento al trabajo encargado por su persona la cual lleva por título "RECONOCIMIENTO DE TERRENO Y TRAZO DE LA LÍNEA GRADIENTE". A continuación le describo detalladamente, esperando satisfacer sus expectativas.

Es todo cuanto informo a usted para los fines de caso.

Atentamente,




El Grupo E.T.I. INTRODUCCION

El trazado de carreteras, como el diseño de cualquier otra infraestructura que físicamente hay que materializar en el terreno, exige una exacta definición geométrica de las alineaciones que la forman, de manera que una persona ajena a la concepción del trazado y a la elección de valores para dichas alineaciones, basadas en exigencias de seguridad vial, prestaciones de los vehículos, comodidad de los usuarios, economía de construcción y explotación, estética y armonía, protección del medio ambiente, limitaciones del entorno social, etc., sea capaz de representar fielmente la solución concebida, que estará previamente definida geométricamente, con todo lujo de detalles. Para abordar esa definición geométrica generalmente hemos hecho abstracción de los valores recomendados para cada una de las magnitudes empleadas, que pueden ser distintas según las Instrucción o normas de cada país o momento, o bien de la propia experiencia o criterio del ingeniero proyectista. Los valores recomendados para esas magnitudes son opciones políticas, que devienen de la investigación y experiencia y del compromiso entre la seguridad y la economía, y que no afectan en nada al problema geométrico que nos planteamos. Se trata, ahora, de, elegidos unos determinados valores o parámetros, fijados por los factores preexistentes internos y externos, definir completamente los datos necesarios para establecer en los anejos de trazado y posteriormente “in situ” los puntos singulares de




las alineaciones, suficientes para que nos permitan modificar o generar cualesquiera otros del trazado con cálculos repetitivos.

II. OBJETIVOS

GENERAL

Saber la pendiente máxima promedio aceptable para el tipo de vía de comunicación que se realizará en los próximos trabajos.

ESPECIFICOS:

Identificar y analizar la topografía del lugar y escoger la ruta más adecuada para el diseño de una carretera.

Analiza los diversos elementos para elegir la solución más adecuada para dicho trabajo.




Desarrollar la metodología y habilidad necesarias para el diseño vial.

Conocer los elementos básicos requeridos para el diseño de carreteras.

Elegir correctamente la pendiente para el trazo de la línea gradiente, la pendiente de sea como máxima +5% y mínima -5%.

Conocer la cantidad de PI en el tramo

III. MEMORIA DESCRIPTIVA

III.1 ANTECEDENTES:

Los alumnos del curso de Caminos I de Escuela de Formación Profesional De Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión, como parte de nuestra formación académica debemos adquirir conocimientos para aplicarlos en campo. En el proceso que se está logrando en el curso de Caminos I se nos encomendó realizar el diseño del eje de una carretera de 4to orden (trocha carrozable), carretera que cruza la ex ciudad universitaria de Pucayacu, empezando en el punto “F” hasta llegar al punto “H”.Teniendo como objetivo central “La aplicación de los conocimientos adquiridos en el presente curso”.Actualmente se cuenta con un camino de herradura por el cual transitan realizando sus actividades cotidianas. Es preciso manifestar que la




población está creciendo y los pobladores cuentan con terrenos en la de zona ámbito del trabajo encomendado.

III.2 NOMBRE DEL TRABAJO - I“LINEA GRADIENTE”

III.3 UBICACIÓN:

Región : PASCOProvincia : PASCO Distrito : YANACANCHALugar : PUCAYACU

III.4 VÍAS DE ACCESO :A la zona de Pucayacu se accede por vía terrestre llegando desde el distrito de Yanacancha, esto por carretera asfaltada a lo largo de la Av. Los Próceres, Trocha carrózale hasta llegar al cruce de las carreteras que se dirigen a la zona de Carmen Chico y a Milpo respectivamente, en un tiempo aproximado de 15 minutos.

III.5 ALTITUD Y CLIMA :A lo largo del eje la altitud varía desde 4200 (punto de inicio) a 4280.96 m.s.n.m. (punto final), el clima es frígido y seco, con una temperatura promedio de 7° C.

III.6 DATOS GENERALES:

III.6.1 VIABILIDAD

El diseño del eje de la Trocha Carrozable de 1+360 Km., desde el punto “H” conocido hasta la Estancia del punto “F”, se




afectará terrenos de propiedad de la Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión, cuyos terrenos se encuentran lotizados para los trabajadores docentes y administrativos de dicha institución. Es viable de acuerdo a las condiciones topográficas del terreno y con las Normas Peruanas de Diseño de Carreteras.

III.6.2 JUSTIFICACIÓN:El trabajo responde a una supuesta necesidad que tienen el grupo “E.T.” para trasladarse desde una zona alta (punto “F”) hasta un punto central de encuentro del Distrito de Yanacancha, y el de conectar de manera más directa la trocha con una serie de trochas de diversos puntos altos (Polígono realizado anteriormente en el curso de Topografía II), debido a la inexistencia de la vía carrozable.En ese sentido, con el objetivo de “Facilitar el transporte del grupo”. Se plantea el diseño geométrico del eje de TROCHA CARROZABLE desde dos puntos conocidos.

III.7 GENERALIDADES:

La primera etapa en nuestro trabajo consistió en un reconocimiento de ruta más adecuada para una pendiente máxima de 5%.




Las rutas pueden fueron numerosas por lo tanto, la finalidad fue seleccionar aquella que reunía las condiciones óptimas para el desenvolvimiento del trazado. Después del trazado de la ruta se procedió a realizar diversas actividades.La finalidad de este estudio es la de establecer el trazo de una carretera teniendo en cuenta los conocimientos obtenidos en clase y las normas de diseño de carreteras.

IV. MARCO TEÓRICO

IV.1 Definiciones Generales

GRADIENTEMedida de la inclinación de una curva (con frecuencia una línea recta). Se define como la relación del cambio vertical (elevación) con




respecto al cambio horizontal (recorrido) para una línea no vertical. En coordenadas Cartesianas rectangulares, el gradiente es la razón a la cual cambia la coordenada y con respecto a la coordenada x.

Para una curva, el gradiente cambia de punto a punto. Se puede obtener utilizando derivadas.

LINEA DE GRADIENTEProcedimiento de trazado directo de una poligonal estacada en el campo, como eje preliminar con cotas que configuran una pendiente constante, hasta alcanzar un punto referencial de destino, de un trazo nuevo. (según MTC).

IV.2 CONSIDERACIONES GENERALES DEL TRAZO

La localización de una ruta entre dos puntos, uno inicial y otro terminal, establecidos como condición previa, implica encontrar una franja de terreno cuyas características topográficas y factibilidad de uso, permita asentar en ella un camino de condiciones operativas previamente determinadas.El procedimiento de localización empieza tradicionalmente, con la determinación de un trazado tentativo mediante la señalización de una línea de banderas a través del territorio, cuando éste es de topografía plana u ondulada, siguiendo en lo posible la ruta más directa entre los extremos fijados para el camino, con la condición de ir salvando los accidentes naturales y las edificaciones o instalaciones que revistan un carácter relativamente intangible por su importancia. En los puntos de inflexión de la poligonal que se va formando, se señaliza el trazado con algún elemento, tal como una bandera que permite identificar el recorrido seguido.Cuando el territorio es accidentado, el trazo resulta controlado por las inclinaciones del terreno. En estos casos, además de la




necesidad, de salvar los accidentes importantes, el trazo se enfrenta a la necesidad de salvar la diferencia de alturas en los tramos en que se requiere ascender o descender para pasar por puntos obligados de la ruta.Para estos casos se traza en el terreno una "línea de gradiente". Se trata de un alineamiento de dirección variable, que tiene la particularidad de ascender o descender el terreno, con una pendiente constante para el tramo, elegida o calculada previamente en razón a dos parámetros principales: la altura por salvar y la pendiente máxima promedio, aceptable para el camino. La pendiente seleccionada deberá estar algunos puntos por debajo de esa pendiente máxima, como criterio previsor dado que hay que asegurar que en el trazo definitivo se requiere no sobrepasar las pendientes máximas permitidas.

1 TOPOGRAFÍA Y TRAZADO

El plano topográfico es la representación gráfica del terreno, de sus accidentes, del sistema hidrográfico, y de las instalaciones y edificaciones existentes, puestas por el hombre. El relevamiento topográfico muestra las distancias horizontales y las diferentes cotas o elevaciones de los elementos representados en el plano mediante curvas de nivel, a escalas convenientes para la interpretación del plano por el Ingeniero y para la adecuada representación del camino y de las diversas estructuras que lo componen.En los reconocimientos se recomienda usar de preferencia planos a escala en el rango entre 1:2000 y 1:10000 con curvas de nivel, a intervalos de altura de 5 m. En terrenos muy empinados no es posible el dibujo de curvas a este intervalo y será necesario elegir




un intervalo mayor, en que la distancia horizontal en el dibujo, entre dos curvas de nivel sea mayor a 1 mm.En los diseños definitivos se recomienda utilizar planos en planta horizontales normalmente en el rango de 1:500 y 1:1000 para áreas urbanas; y de 1:1000 y 1:2000 para áreas rurales; y curvas a nivel a intervalos de 0.5 m. a 1.0 m. de altura en áreas rurales y a intervalos de 0.5 m. en áreas urbanas.Los planos topográficos para proyectos definitivos de gran magnitud deben estar referidos a los controles terrestres de la cartografía oficial, tanto en ubicación geográfica como en elevación, para lo cual deberá señalarse en el plano el hito Datum o BM tomado como referencia.El trazado deberá ser referido a las coordenadas señaladas en el plano, mostrando en las tangentes, el azimut geográfico y las coordenadas referenciales de PIs, PCs y PTs, etc.El levantamiento topográfico puede hacerse usualmente en dos formas alternativas. La más común resulta ser el levantamiento ejecutado en una estrecha franja del territorio, a lo largo de la localización proyectada para el camino y su derecho de vía. La alternativa es hacer levantamientos topográficos sobre un área más amplia que permitirá el estudio en gabinete de variantes en el trazo para optimizar el diseño y minimizar los costos.En el caso del levantamiento restringido a prácticamente el derecho de vía del camino, el trabajo se realizara simultáneamente con el estacado preliminar en el terreno y seguramente definitivo. Este trazado constituye lo que se denomina el "trazado directo". El sistema alternativo se denomina "trazado indirecto".

2. EL TRAZO DIRECTO

Definida la ruta y fijado el punto de partida y los puntos obligados de paso, que definen tramos de la ruta, se ejecuta un estacado




preliminar señalando la ruta y se calcula el nivel del terreno en cada estaca.Mediante el seccionamiento transversal del terreno, en cada estaca, midiendo longitudes con cinta métrica y elevaciones con el eclímetro (figura 6.1.3.1), el nivel o el teodolito, se realiza el levantamiento topográfico de la sección transversal que deberá cubrir un área suficientemente amplia para diseñar el camino, sus diversas estructuras y obras de arte y para acondicionar el derecho de vía. Los datos de cada sección transversal deberán ser suficientes para permitir la representación de las curvas de nivel en la franja que ocupara el camino. En la actualidad el levantamiento de la sección transversal también se realiza con la Estación Total.En los tramos en que la pendiente es condicionante principal, se necesita fijar una pendiente en el trazo que garantice llegar al próximo punto obligado de paso. La llamada línea de gradiente corresponde a ese trazo. Para este efecto se fija la pendiente promedio requerida para la distancia entre puntos de paso y se utiliza cuando menos un eclímetro para señalizar los puntos, con banderas. La pendiente promedio de la línea de gradiente en tramos críticos debe ser previsoramente como máximo, un 60% de la pendiente máxima aceptable en la norma, de la rasante en tramo recto para la clase correspondiente de camino.Conocida la ruta preliminar en el terreno, la brigada de trazo, fija el eje, mediante tangentes y un estacado y calcula y traza las curvas entre tangentes.




En cada estaca se levanta la sección transversal en un ancho que depende de la naturaleza del proyecto y del terreno.En el gabinete se reconstruye la planta de la franja del camino, el perfil longitudinal del eje y las secciones transversales.El topógrafo debe levantar adicionalmente la referencia de toda edificación, instalación, propiedad, caminos de acceso y accidente natural o artificial, ubicado en la franja levantada, que se juzgue será necesario tomar en cuenta para el diseño del proyecto; o ampliará el área de levantamiento si el Ingeniero lo juzga necesario. Deberá incluirse también el levantamiento




detallado de todos los cursos de agua transversales al camino sean estos permanentes, estacionales y eventuales.El estacado seguido a lo largo del eje, corresponde así normalmente a la poligonal del levantamiento y salvo eventuales correcciones como consecuencia de posibles cambios, el trazado materializado (estacado) corresponde también al replanteo del proyecto.Se fijan entonces en el terreno las referencias topográficas permanentes que permitirán replantear el alineamiento del eje del camino y el estacado del proyecto en los casos en que el estacado desaparezca por cualquier causa; estas referencias o monumentos se construyen en lugares estables no sujetos a cambios.3. EL TRAZADO INDIRECTO

En el Perú se ha denominado "trazado indirecto" al procedimiento de realizar levantamientos topográficos precisos, en una franja amplia del terreno; y el trazo del eje se realiza en el gabinete sobre los planos de topografía, ó los modelos digitales producto del levantamiento.Definida la ruta y sus puntos obligados de paso, se hacen levantamientos topográficos de precisión en una franja del camino, que cubra las mejores posibilidades de colocar el trazo y analizar sus variantes.La topografía puede levantarse por métodos terrestres, con equipos de topografía convencional que puede resultar en un trabajo lento; o con equipos electrónicos de mayor precisión y rapidez. También se utiliza y cada vez mas frecuentemente levantamientos por restitución aerofotogramétrica o imágenes satelitales.




En todos estos casos, se puede automotizar la medición, los registros, la elaboración de planos y el computo del movimiento de tierras; mediante la organización de bases de datos y la digitalización de los planos del diseño. El proyecto se realiza en el gabinete, pudiéndose estudiar con facilidad las alternativas de trazo y variantes.

V. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

5.1 DESCRIPCIÓN DEL TERRENO

El terreno que se eligió para realizar la Práctica fue determinada por contar con bajos desniveles y pocas partes de rocas; está ubicado en la zona llamada “Pucayacu”, distrito de Yanacancha (San Juan) a salidas de la ciudad por la carretera Cerro de Pasco – Milpo.

El terreno se encuentra limitada por lo siguiente:

Al norte con el cerro Tucanga Alto. Al sur con cerro Alga Cruz y la zona conocida como

Huayparacc. Al este con las edificaciones Techo Propio y el AA. HH.

Los Proceres. Al oeste con la ciudad de Carmen Chico.

Esta zona elegida comprende en mayor parte el terreno de la Universidad. Su relieve es variado ya que va teniendo diferencias de alturas y por ser campo abierto se descubre geografía accidentada

UBICACIÓN




5.2 INSTRUMENTOS UTILIZADOS.

En la presente práctica utilizamos los siguientes materiales:

HUINCHA. Que se utilizará será de fibra, de cincuenta metros de largo y graduada en milímetros.


çEl la figura de aprecia una huincha de 50m de fibra de lona.



JALÓNES. Es una barra larga de madera pintada en bandas alternadas blancas y rojas. Se emplea como mira para mediciones lineales o angulares.

ESTACAS. Son unas varillas de acero o de madera. Terminadas en puntas, de unos 30, 40,50cm de longitud, para ir señalando puntos que pertenecen al eje central, puntos de gradiente, etc. extremo de la cinta métrica a medida que esta se va extendiendo sucesivamente sobre el terreno para determinar la distancia.


En la figura de aprecia estacas de madera.



LIBRETA DE CAMPO. Es un cuaderno rayado a la izquierda y cuadriculado a la derecha en la cual se anota algunos detalles del trabajo y se realiza gráficos.

CÁMARA DIGITAL. Dispositivo electrónico utilizado con el mismo fin que una cámara fotográfica o filmadora pero con tratamiento y almacenamiento digital de la imagen que captura.

ECLÍMETRO. Es un instrumento que se utiliza para jalar y hallar pendientes en porcentajes o en grados, dependiendo del uso que pueda darle convenientemente el operador.


Figura 8: El la figura de aprecia el transit book (libreta de campo) utilizado en el

En la figura de aprecia una cámara digital muy útil en el trabajo de campo.

El Eclímetro es de marca sokkisha.



5.3 PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICAFECHA: JUEVES 20 DE SEPTIEMBRECLIMA: Soleado – Nublado Siendo las 8:00 am. el grupo E.T. se reunió en las instalaciones de la Universidad para así ir a recoger un material(eclímetro) sumamente importante para poder realizar el trabajo de trazo de LÍNEA GRADIENTE el cual consiste en trazar una línea en el campo y que esta tenga una sola pendiente .

HORA / ACTIVIDAD REALIZADA INFORME FOTOGRÁFICO

08:30 am.El grupo llegó al lugar destinado para realizar el trabajo y de inmediatamente realizamos el reconocimiento del terreno.




08:45 am. La brigada inició el trabajo con el reconocimiento del terreno para la elección de la ruta conveniente para el trazo de la línea gradiente.

10:00 am. Se tomó la decisión de ubicar el punto de inicio, en una roca, lindante al punto F en una zona donde la pendiente era la admisible.

10:30 am.

Se toma la altura de la colega Christel BRAVO CÁRDENAS y en el jalón se mide hasta la misma altura y se marca con pintura y encima se pone una bolsa negra.




HORA / ACTIVIDAD REALIZADA

11:00 am.Se comienza el trazado de la línea gradiente cada 20 metros o según la topografía del terreno, cada punto se resaltó con clavos y plástico.

11:45 am.

La ubicación de este punto es la parte final del tramo I, con una distancia de 01 + 360 km. desde el punto H, hacia el Este.




12:20 pm.Debido a la topografía del terreno, decidimos realizar un segundo tramo partiendo desde el punto anterior.

12:30 pm.Se continúa con el trazo de la gradiente de Tramo II compuesta de 900 m, hasta llegar al tramo 3.

12:45 pm.El tramo III se constituyó de 160 m hasta llegar al punto final.




CONCLUSIONES

De acuerdo a la evaluación preliminar de visita a campo, la ruta elegida se hará con base en la comparación de sus longitudes, desniveles y pendientes. Para tal efecto se supone que las vías a construir sobre estas rutas serán de una trocha carrózable cuya pendiente recomendada es del 5%.

En el trazo respectivo de la línea gradiente, se contó con la obtención de 04 P.I. s, debido a tratarse de un tramo de 1.5 Km.

Se procuró un alineamiento uniforme que no tenga quiebres bruscos en su desarrollo, por lo que evitamos curvas forzadas después de tangentes largas o pasar repentinamente de tramos de curvas suaves a otros de curvas forzadas.

RECOMENDACIONES




En el trazo debemos evitar la generación de curvas verticales.

Se recomienda realizar este trabajo con paciencia y criterio para la elección del terreno con gradiente adecuado (dentro del rango) para que no existan dificultades en los posteriores trabajos.

Verificar la calidad de los instrumentos a utilizar (eclímetro).

Se recomienda hacer el trabajo con seguridad, la línea que se obtiene en el campo se utiliza para poder realizar el eje respectivo.

Se recomienda llevar el cuaderno de campo para las anotaciones de todos los detalles y datos obtenidos, así llevar el trabajo de un modo ordenado.


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