ESTUDIO PRELIMINAR DE UNA CARRETERA

ESTUDIO PRELIMINAR Después de haber hecho en la etapa de estudio del trazado un

reconocimiento de cada una de las rutas seleccionadas, y luego de hacer una evaluación de cada una de las alternativas y seleccionar la que reúna mejores condiciones se llega a la etapa del estudio preliminar o anteproyecto donde se debe fijar en los planos la línea que represente la ruta seleccionada y para tal fin hay que realizar un estudio topográfico de la misma a través de una poligonal base.

A. TRAZADO EN PLANTA : POLIGONAL BASE La poligonal base recibe este nombre debido a que servirá de

apoyo para el futuro replanteo de la obra.

El levantamiento de esta poligonal consiste en la medición de los ángulos y los lados, en la nivelación de todos sus vértices y en la toma de las secciones transversales.

Estas poligonales son abiertas, por que comienzan y terminan en puntos diferentes, pero deben tener controles en su trayectoria, según esto se pueden presentar dos casos:

a) Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas conocidas, las cuales tendrán control azimutal y métrico.

b)Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas desconocidas, las cuales tendrán control azimutal a través de azimuts determinados por medio de observaciones solares y que se aconsejan realizar cada 5 kilómetros.

OBJETIVO. El objetivo fundamental es plantear la poligonal del eje. Este trabajo comprende:

Planteamiento de la poligonal propiamente dicha.Determinación de las coordenadas de los puntos intersección (PI) o

vértices de la poligonal.Obtención del perfil longitudinal.Obtención de secciones transversales.Analizar el trazo, respecto a los cortes y relleno, a fin de obtener un

buen estudio definitivoTRAZO DE LA POLIGONAL PRELIMINARCuando se tienen localizados los puntos obligados se procede a ligar

estos mediante un procedimiento que requiere:El trazo de una poligonal de apoyo lo mas apegada posible a los

puntos establecidos por la Ruta Elegida, ya que será la base del trazo definitivo.

La poligonal base es una poligonal abierta a partir de un vértice o punto de inicio procediéndose a estacar a cada 50 ó 100 metros, y lugares intermedios hasta llegar al vértice siguiente.

Se recomienda que la pendiente será de dos a cuatro unidades debajo de la máxima especificada donde sea posible para que al trabajo en gabinete tenga mas posibilidades de proyectar la subrasante, incrementando la pendiente a la máxima si es necesario para economizar volúmenes.

Nivelación de la poligonal, es a cada estaca trazada, que será útil para definir el Perfil Longitudinal y Secciones Transversales.

POLIGONAL ABIERTA

A, B: Inicio y final de Ruta

PI1……..n : Puntos de IntersecciónPI1……n – P2……(n+1) : lados de poligonalI1…………..n : Angulos de deflexión (derecha – izquierda). Z A-PI1, ZB-PI2: Azimuts de control (NO MAYOR A 10 KM)A, B, : Puntos de control georeferenciados

CALCULO DE LOS ELEMENTOS DE POLIGONAL

1. LADO DE POLIOGNAL: Medida Indirecta : escalímetro directamente de planos y en escala de plano

Medida Directa (campo) : teodolito, estación total, wincha 2. Angulos de deflexión (I1………n)

Medida Indirecta : ley de senos con uso de regla graduada

Medida Directa : Teodolito (repetidor, reiterador), estación total

* Angulo de deflexión no menor a 59 min.

3. MEDICION DEL AZIMUT DE UN LADOMedida indirecta : ley de senosMedita Directa : en base a coordenadas UTM (GPS)Donde:E1 = Primer Vértice o EstaciónPR = Punto de Referencia

Cuadrante I: x(+), y(+)Azimut = & = Rumbo

Cuadrante II: x(+), y(-)Azimut = 180 - &(R)

Cuadrante III: x(-), y(-)Azimut = 180 + &(R)

Cuadrante IV: x(-), y(+)Azimut = 360 - &(R)

xy

& = arctg.

4. CALCULO DE LOS AZIMUT DE LA POLIGONAL5. COMPENSACION DE LOS ACIMUTS6. CALCULO DE LAS PROYECCIONES DE LA POLIGONAL Proyec. Este = Lado x Sen. Acimut

Proyec. Norte = Lado x Cos. Acimut7. CALCULO DE LA COORDENADAS DE LA POLIGONAL8. CALCULO DE ERRORES EN EL CIERRE DE LA POLIGONAL (PUNTOS DE

CONTROL) – cada 10 km. Como máx.Error = Coordenada de llegada – Coordenada del punto de controlError de cierreError relativo

9. COMPENSACION DE LAS PROYECCIONES Error total x lado

Corrección total = - Suma total longitud de los lados10. CALCULO DE LAS PROYECCIONES CORREGIDAS11. CALCULO DE LAS COORDENADAS DE LOS VERTICES DE LA POLIGONAL

CALCULO DE COTAS DE TERRENO:Forma Indirecta: Luego del trazado de la poligonal base, se realiza el estacado a cada 50 mts., puntos para los cuales se determina la cota de terreno, datos con los cuales se lleva a dibujar el perfil longitudinal correspondiente.Las cotas de terreno indirectamente se determina de la siguiente manera:

B. TRAZADO VERTICAL : PERFIL LONGITUDINAL

Resulta bastante ventajoso formular el siguiente cuadro

LINEA DE RASANTE O SUB-RASANTECon los valores distancia y cota de cada estaca se procede a dibujar en la lamina usando las correspondientes escalas. Planteados los puntos, estos se unen por medio de segmentos. Previamente al dibujo deberá hacerse vaciado los valores de las cotas de cada estaca en el formato correspondiente.

El trazado de la línea de rasante (o sub – rasante), se realiza de la siguiente manera:

Se plantean líneas de rasante (o sub–rasante) para un conjunto de puntos del terreno que sigan muy aproximadamente una misma inclinación; definir el extremo obteniendo la distancia el tramo en estudio y la cota que se había alcanzando. Luego se calcula posible pendiente que se está planteando, debiendo seguidamente ejecutar el redondeo al décimo del porcentaje o a los 5 céntimos, para proceder luego a calcular la cota del extremo del tramo en estudio.

1. Se calcula las cotas intermedias, puesto que se conoce:

2. i = Pendiente

3. Espacio entre cotas

Cota de la estaca inicial, que generalmente para el inicio del trazo es la cota del terreno.

Luego del cálculo, los valores son colocados en el formato correspondiente.

Se procede en pasos análogos a lo anteriormente descrito para el resto de puntos del terreno, de acuerdo a su inclinación o pendiente.

Ejemplo: Si se plantea ir del nivel 1050.00 al nivel 1058.91 en una longitud de 600.00 metros.

Se adopta = 1.50%Por lo que la altura del extremo será:

Por consiguiente La cota del extremo será = 1050.00 + 9.00 = 1059.00

En este método los criterios para ubicar las líneas de rasante son: Toda línea deberá cumplir con las especificaciones de las Normas

Técnicas pertinentes, tanto en el valor de “i” como en la correspondiente longitud.

Es preferible tener corte antes que un relleno. Los PIs. Verticales deben ubicarse en estacas enteras. No generar innecesariamente continuos cambios de pendientes

DIBUJO DE PERFIL LONGITUDINAL.

Por cualesquier medio se realiza el dibujo en formato establecidos por las normas, y en escalas 1:1000 horizontal y 1:100 vertical, o 1:2000 horizontal y 1:200 vertical. Esta relación de escala facilita la visualización de los datos del perfil.

En estos planos se dibujará el perfil natural del terreno deducido de las curvas de nivel de la planimetría, indicando todos los detalles importantes de la topografía del terreno, quiebres del mismo, quebradas, ríos, rumbos obligados, etc.

TRABAJO ESCALONADO Nº 02Realizar el estudio preliminar sobre la ruta seleccionada en Trabajo Escalonado Nº 01:- Realizar el estudio en planta y cálculo de los elementos de la poligonal

abierta- Estacado de la poligonal a da 50 mts- Estudio vertical de la poligonal : perfil longitudinal

Nota : los trabajos podrán ser elaborados manualmente o con asistencia de computadoras, en ambos casos el alumno sustentará conocer todas la herramientas necesarias y requeridas para efecto del presente trabajo.

INFORME:MEMORIA DESCRIPTIVA, MEMORIA DE CALCULO, FUNDAMENTOS

TEORICOSPLANO EN PLANTA Y PERFIL LONGITUDINAL DE LA RUTA

SELECCIONADA

Volumen I : DG-2001

PRESENTACION Y SUSTENTACION : 23.02.2013