Metodo Topográfico

CAMINOS I INGENIERÍA CIVIL

INTRODUCCIÓN

Camino o carretera vía de comunicación que por lo general mantiene la

autoridad gubernamental o regional para el paso de vehículos, personas o

animales. Las carreteras se pueden clasificar en varias categorías y según la

importancia de los centros de población que comunican.

Desde la antigüedad, la construcción de carreteras ha sido uno de los primeros

signos de civilización avanzada. Cuando las ciudades de las primeras

civilizaciones empezaron a aumentar de tamaño y densidad de población, la

comunicación con otras regiones se tornó necesaria para hacer llegar

suministros alimenticios o transportarlos a otros consumidores.

Si uno se pone a pensar desde cuando existen los caminos se va a dar

cuenta de que los caminos aparecen en la historia junto con el hombre, las que

con el transcurso del tiempo se han ido mejorando de acuerdo a los estudios

que se han realizado con este fin.

El hombre es un ser nómada por naturaleza y necesita comunicarse y

socializarse; parte de esta socialización la representa el Comercio y el

intercambio Cultural; se entiende por lo anterior que la necesidad de

transportarse y transportar sus productos, o en algunos casos el hacer de fácil

acceso los servicios que brinda es muy importante.

Presento a continuación el reconocimiento y evaluación del tipo de

topografía del terreno, trazado de rutas y su descripción además la selección

de la mejor de ellas.

HÉCTOR FERNANDO VELÁSQUEZ JAVE PAGINA 1 DE12


OBJETIVOS

Dentro de los objetivos y metas trazados para el presente trabajo se pueden diferenciar dos tipos de objetivos:

II.1. OBJETIVOS GENERALES:

Dentro de los objetivos generales fijados para la construcción de la carretera en estudio es el de lograr unir dos ciudades, A e I.

Para de esta manera buscar el desarrollo social y económico de las zonas.

II.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Realizar el trazo de la línea de gradiente, uniendo los dos poblados presentados por los puntos 24 y 35, proceso que se llevará a cabo en tres oportunidades, escogiendo una de ellas que será la utilizada como base.

- Evaluar el tipo de topografía que muestra la zona en estudio y determinar las zonas donde se necesita de obras de arte tales como son los puentes y alcantarillas.

- Determinar las zonas más satisfactorias para cruzar el Río ¨PENAGUITOS¨ que se halla ubicado entre ambos poblados.

- Determinar el tipo de carretera a construir, usando como base el libro; “nuevas normas peruanas para el diseño de carreteras”,

- Determinar la pendiente máxima y mínima de la carretera en forma aproximada, además de la longitud aproximada de dicha carretera mediante las formas existentes.



DISEÑO DE UNA CARRETERA POR EL MÉTODO TOPOGRÁFICO

Es uno de los métodos más rápidos ya que se trabaja sobre un plano

topográfico de preferencia con escala 1/2000 y con una equidistancia de 2

metros, y este tiene las siguientes características:

- Evaluación del tipo de topografía del terreno por donde pasará la vía.

- Determinar y Fundamentar los puntos de control.

- Selección y Fundamento de los parámetros para el estudio de rutas:

pendientes, longitudes para los tramos de pendiente máxima, velocidad

directriz, etc.

- Estudio y trazo de las tres rutas, describiendo cada una de ellas.

- Evaluación y comparación de las rutas estudiadas y determinar la “ruta

seleccionada”.

- Presentación del plano en planta de todas las rutas estudiadas.

- Presentación a una escala apropiada el perfil longitudinal de las rutas

estudiadas.

ESTUDIO DE RUTAS

1.- Identificación de accidentes topográficos

- Línea de cumbres o alturas

- Afluentes

- Puntos Obligados de paso

2.- Procedimiento:

- Identificar las líneas de altura, los afluentes y los puntos obligados de

paso

- Achurar el espacio que existe entre la curva de nivel del punto dado y la

curva anterior

- Identificar los puntos: inicial, final y obligados de paso

- Precisar los parámetros de diseño en función de la clase de carretera y

de la topografía de la zona

- Se traza la línea de gradiente

- Se calcula la pendiente



- Se calcula la abertura de compás con la que se trazará la ruta.

- Evaluación y selección de la mejor ruta

Teniendo en cuenta los criterios aprendidos anteriormente, encontramos una

topografía ondulada en el plano

DESCRIPCIÓN DE LOS PUNTOS DE SALIDA Y LLEGADA (A e I)

PUNTO

COORDENADAS

(metros)COTA

(m. s. n. m.)NORTE ESTE

24 9243896 623772 2108

35 9244679 623064 2212

PUNTOS OBLIGADOS DE PASO

ABRA EL COLIBRI : entre los cerros Tim y Claro

QUEBRADA EL CHILANGO: afluente del río Penaguitos

QUEBRADA SAN LUCAS: afluente del río Penaguitos

RIO PENAGUITOS: río de gran caudal que va de Norte a Sur y de Este a

Oeste.



CLASE DE TOPOGRAFIA DEL PLANO

TRAMO COTA I. COTA F. Δh DH I% ANGULOCLASE DE

TOPOGRAFIAI 2100 2070 30 100 30.00 16.70 ONDULADAII 2080 2050 30 100 30.00 16.70 ONDULADAIII 2100 2070 30 99 30.30 16.86 ONDULADAIV 2090 2042 48 100 48.00 25.64 ACCIDENTADAV 2070 2110 40 115 34.78 19.18 ONDULADAVI 2050 2090 40 113 35.40 19.49 ONDULADAVII 2070 2120 50 108 46.30 24.84 ACCIDENTADAVIII 2070 2110 40 132 30.30 16.86 ONDULADAIX 2060 2100 40 125 32.00 17.74 ONDULADAX 2110 2160 50 115 43.48 23.50 ACCIDENTADAXI 2130 2170 40 114 35.09 19.33 ONDULADAXII 2180 2230 50 118 42.37 22.96 ACCIDENTADAXIII 2170 2220 50 138 36.23 19.92 ONDULADAXIV 2170 2220 50 111 45.05 24.25 ACCIDENTADAXV 2240 2216 24 94 25.53 14.32 ONDULADAXVI 2230 2190 40 113 35.40 19.49 ONDULADAXVII 2270 2234 36 100 36.00 19.80 ONDULADAXVIII 2216 2250 34 100 34.00 18.78 ONDULADAXIX 2230 2206 24 100 24.00 13.50 ONDULADAXX 2256 2220 36 100 36.00 19.80 ONDULADAXXI 2260 2230 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXII 2260 2230 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXIII 2230 2270 40 100 40.00 21.80 ACCIDENTADAXXIV 2220 2250 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXV 2200 2230 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXVI 2214 2240 26 100 26.00 14.57 ONDULADAXXVII 2150 2180 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXVIII 2106 2150 44 100 44.00 23.75 ACCIDENTADAXXIX 2120 2150 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXX 2120 2150 30 100 30.00 16.70 ONDULADAXXXI 2130 2170 40 100 40.00 21.80 ACCIDENTADAXXXII 2154 2180 26 100 26.00 14.57 ONDULADAXXXIII 2160 2200 40 100 40.00 21.80 ACCIDENTADAXXXIV 2140 2180 40 100 40.00 21.80 ACCIDENTADAXXXV 2110 2140 30 100 30.00 16.70 ONDULADA

CLASE DE TOPOGRAFIA DEL PLANO ONDULADA



PARAMETROS DE DISEÑO EN FUNCION DE LA CLASE DE CARRETERA Y TOPOGRAFÍA DE LA ZONA

CLASIFICACION TOPOGRAFIAVelocidad PENDIENTES% Long. máx. Máxima 2000 a 3000 msnm. Tramo en mts. para i

km/h Mín MxN MxE Med MxN MxESegunda clase

Ondulada 45 0.5 7.0 8.0 3.8 800 300carretera Regional

MxE : Máxima ExcepcianalMxN : Máxima Normal Med : Media

Mín : Mínimai : Pendiente

CLASIFICACION TOPOGRAFIAVelocidad

Dp para i =Distancia

Radio Mínimo Normal Radio Mínimo Exc1 Radio Mínimo Exc2ESTRUCTURASMáxima sobrepaso

km/h 0% -6% 6% m. Valor m p % Valor m p % Valor m p %Segunda clase

Ondulada 45 52 57 48 220 75 6.0 65 8.0 60 10.0 H20 - S16carretera Regional

Dp : Distancia de Parada

p : Peralte



DESCRIPCIÓN DE LAS RUTAS

RUTA NARANJA:

El trazo de esta ruta ha servido para unir los pueblos A e I con la

finalidad de que exista entre ellos un intercambio social y económico.

En el recorrido de ésta hemos llegado hasta el abra ¨ El Colibrí ¨

cruzando la quebrada ¨ El Chilango ¨ dos veces debido un desarrollo en la

zona, luego del mismo modo pasaremos tres veces por la quebrada ¨ Lucas ¨

para luego llegar al río ¨ Penaguitos ¨ cruzarlo y llegar al punto I.

Hemos partido del punto inicial “PI” en este caso la ciudad A, desde donde

hemos ascendido al abra con una pendiente de +3 % con la finalidad de

cruzar dicha abra (2238 m. s. n. m.) con la mayor facilidad posible para ello

utilizamos una curva de volteo; luego con una pendiente de -3 % desde el abra

hasta el punto C (2186 m. s. n. m.) antes de llegar a la quebrada ¨ El Chilango ¨

con una pendiente de -4 %; luego el mismo procedimiento hasta el punto D

(2166 m. s. n. m.) utilizando un desarrollo en el cual utilizaremos dos curvas de

volteo, utilizando la misma pendiente y llegar al punto E (2110 m. s. n. m.)

donde encontramos una curva de volteo e ir a punto F (2078 m. s. n. m.)

también con la misma pendiente donde encontramos otra curva de volteo de

allí hasta el punto G (2044 m. s. n. m.) donde daremos inicio a un puente (21

m.) por el cual cruzaremos el río ¨ Penaguitos ¨ hasta el punto H (2044 m. s. n.

m.) y desde el otro lado del puente, se ha ascendido hasta el punto I (2108 m.

s. n. m.) con una pendiente del +5 %, en este tramo se ha realizado una curva

de volteo dentro del desarrollo.

RUTA VERDE:










hemos ascendido al abra con una pendiente de +3.25 % con la finalidad de



hasta el punto C (2180 m. s. n. m.); luego el mismo procedimiento hasta el

punto D (2116 m. s. n. m.) utilizando un desarrollo en el cual utilizaremos dos

curvas de volteo, utilizando la misma pendiente y llegar al punto E (2080 m. s.

n. m.) donde encontramos una curva de volteo e ir a punto F (2044 m. s. n. m.)

con una pendiente de -5 % donde daremos inicio a un puente (21 m.) por el

cual cruzaremos el río ¨ Penaguitos ¨ hasta el punto G (2044 m. s. n. m.) y

desde el otro lado del puente, se ha ascendido hasta el punto H (2072 m. s. n.

m.) con una pendiente del +5 % en este tramo se ha realizado una curva de

volteo dentro del desarrollo para luego llegar al punto I (2108 m. s. n. m.) con

una pendiente de +5 %.

RUTA AZUL:








hemos ascendido al abra con una pendiente de +3.25 % con la finalidad de



hasta el punto C (2190 m. s. n. m.); luego el mismo procedimiento hasta el

punto D (2136 m. s. n. m.) utilizando un desarrollo en el cual utilizaremos dos



curvas de volteo y utilizando una pendiente de -4 % para luego llegar al punto

E (2106 m. s. n. m.) con una pendiente de -3.25 %donde encontramos una

curva de volteo e ir a punto F (2044 m. s. n. m.) con una pendiente de -5 %

donde daremos inicio a un puente (30 m.) por el cual cruzaremos el río ¨

Penaguitos ¨ hasta el punto G (2044 m. s. n. m.) y desde el otro lado del

puente, se ha ascendido hasta el punto H (2084 m. s. n. m.) con una pendiente

del +6 % en este tramo se ha realizado una curva de volteo dentro del

desarrollo para luego llegar al punto I (2108 m. s. n. m.) con una pendiente de

+5 %.

Cuadro de Rutas

RUTA NARANJA

TRAMOCOTAS

DESNIVEL I%ABERTURA Nº DE LONGITUD ABRA DE ARTE

CURVAS DE

OBSERV.

INICIO FIN COMPÁS COMPAZADAS TRAMO ALCANT.PUENTES VOLTEO A-B 2212 2236 24 -3.00 3.25 13 740 - - 1 B-C 2236 2180 -56 3.00 3.33 28 1250 1 - 1 C-D 2180 2116 -64 -4.00 2.50 32 1600 2 - 1 D-E 2116 2080 -36 -4.00 2.50 18 900 1 - 1 E-F 2080 2044 -36 -5.00 2.00 18 720 1 - 1 F-G 2044 2044 0 0.00 0.00 0 0 1 - - G-H 2044 2072 28 5.00 0.00 14 560 - 1 - L =21H-I 2072 2108 36 5.00 2.00 19 720 - - 3 142 6490 6 1 8

PENDIENTE MEDIA 3.63%

TRAMOCOTAS


CURVAS DE

OBSERV.

INICIO FIN COMPÁS COMPAZADAS TRAMO ALCANT.PUENTES VOLTEO A-B 2212 2236 24 -3.00 3.25 13 740 - - 1 B-C 2236 2180 -56 3.00 3.33 28 1250 1 - 1 C-D 2180 2116 -64 -4.00 2.50 32 1600 2 - 1 D-E 2116 2080 -36 -4.00 2.50 18 900 1 - 1 E-F 2080 2044 -36 -5.00 2.00 18 720 1 - 1 F-G 2044 2044 0 0.00 0.00 0 0 1 - - G-H 2044 2072 28 5.00 0.00 14 560 - 1 - L =21H-I 2072 2108 36 5.00 2.00 19 720 - - 3 142 6490 6 1 8

PENDIENTE MEDIA 3.63%RUTA VERDE

RUTA AZUL



TRAMOCOTAS


CURVAS DE

OBSERV.

INICIO FIN COMPÁS COMPAZADAS TRAMO ALCANT. PUENTES VOLTEO A-B 2212 2236 24 3.25 3.25 13 740 - - 1 B-C 2236 2190 -46 3.00 3.33 24 150 1 - 1 C-D 2190 2136 -54 -4.00 -2.50 28 1350 1 - 1 D-E 2136 2106 -30 -3.25 -3.08 20 900 3 - 1 E-F 2106 2044 -62 -5.00 -2.00 26 1250 2 - 2 F-G 2044 2044 0 0.00 0.00 0 30 0 - - G-H 2044 2084 40 6.00 0.00 20 600 - 1 - L =30H-I 2084 2108 24 5.00 2.00 12 480 - - 2 5500 7 1 8

PENDIENTE MEDIA 3.69%

LINEA DE GRADIENTE

Para su trazo hemos utilizado las pendientes de cada tramo, la longitud

aproximada, la equidistancia correspondiente, y la escala del plano. Se hizo los

cálculos de la siguiente manera:

; l: longitud aproximada.

Luego :

Donde:

Lc : Abertura del compás.

E: Equidistancia.

1 / 2000: Escala del plano.

Además: ∆l = l / N

Donde:

L: Longitud en centímetros.

N: número de compasadas.

∆l: incremento o decremento de la abertura del compás


I% = h / l x 100

Lc = E x 100 / (I% x 2000)


SELECCIÓN DE LA MEJOR RUTA

Para la selección de la mejor ruta tendremos que analizar las diferentes

características halladas para cada una de ellas y establecer de esta manera la

comparación correspondiente.

A continuación se presentan dos cuadros, en donde se analiza las

características de las rutas para luego obtener la mejor ruta mediante el

METODO DE LOS PESOS ABSOLUTOS Y RELATIVOS.

PESOS ABSOLUTOSCARACTERISTICAS RUTA NARANJA RUTA AZUL RUTA VERDE VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLongitud Total 7241 3 6490 2 5500 1Pendiente Máxima 5 1 5 1 6 2Pendiente Media 3.50 3 3.63 2 3.69 1Longitud del Puente 21 1 21 1 30 2Nº de Alcantarillas 5 1 6 2 7 3Nº de curvas de Volteo 7 1 8 2 8 2Suma de Pesos 10 10 11

METODO DE LOS PESOS ABSOLUTOS

En este caso las rutas seleccionadas serían la ruta naranja y la ruta azul al

tener el menor peso.

Pero con el objetivo de optimizar los resultados realizaremos de todas maneras

el método de los pesos relativos

METODO DE LOS PESOS ABSOLUTOS



PESOS RELATIVOSCARACTERISTICAS RUTA NARANJA RUTA AZUL RUTA VERDE VALOR PESO VALOR PESO VALOR PESOLongitud Total 7241 1.31655 6490 1.18 5500 1Pendiente Máxima 5 1 5 1 6 1.2Pendiente Media 3.50 1.05357 3.63 1.0172 3.69 1Longitud del Puente 21 1 21 1 30 1.429Nº de Alcantarillas 5 1 6 1.2 7 1.4Nº de curvas de Volteo 7 1 8 1.1429 8 1.143Suma de Pesos 6.37012 6.5401 7.171

Ahora, el resultado optimizado será la RUTA NARANJA al tener el menor peso

relativo

PERFIL LONGITUDINAL

Adjunto en la parte posterior.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- Al trazar las rutas se debe tratar de que esta no cambie de pendiente

muy continuamente.

- Se debe evitar obtener muchas curvas de vuelta y alcantarillas, cuando

se trace las ruta, ya que de esta manera ahorramos dinero.

- Se debe evitar trazar la ruta por zonas rocosas o con mucha pendiente.

- Las curvas se debe tratar de trazar en zonas planas


Metodo Topográfico

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