TRAZADO DE LNEAS DE CEROS Y ESTUDIO DE TRANSITO

GRUPO SC14

YEISON FERNEY BALAGUERAYEISON ANDRS CONSICIONDUVAN JAVIER CORREALUIS ALEJANDRO DURANGINNA LIZETH HOSTTOS

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA CIVILDISEO GEOMTRICO Y TRAZADO DE VASTUNJA2015TRAZADO DE LNEAS DE CEROS Y ESTUDIO DE TRANSITO

YEISON FERNEY BALAGUERAYEISON ANDRS CONSICIONDUVAN JAVIER CORREALUIS ALEJANDRO DURANGINNA LIZETH HOSTTOS

Primer informe presentado a:Ing. Esp. Msc.Jorge Luis RodrguezMonitora: Yeimy Tatiana Pico Ortiz

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA CIVILDISEO GEOMTRICO Y TRAZADO DE VASTUNJA2015

CONTENIDO1.OBJETIVOS41.1Objetivo general41.2Objetivos especficos42DESCRIPCIN DEL PROYECTO53ESPECIFICACIONES DE DISEO53.1Tipo De Carretera53.2Tipo De Terreno53.2.1 Perfil longitudinal y transversal64.Velocidad De Tramo75.Velocidades especficas (VCH; VETH, VCV, VTV)75.1Velocidad especfica de la curva horizontal (VCH).85.2Velocidad en la entre tangencia horizontal (VETH)85.3Velocidad Especfica de la Curva Vertical (VCV)85.4Velocidad Especfica de la Tangente Vertical (VTV)86.METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO DE CAMPO97.CLCULOS Y EJEMPLOS108.CARTERA DE COORDENADAS.119.CALCULO DE LA ESCALA1210.ANLISIS DE RESULTADOS1211.CONCLUSIONES1312.POSIBLES ERRORES1313.BIBLIOGRAFA14

1. OBJETIVOS1.1 Objetivo generalTrazar una lnea de pendiente que cumpla con especificaciones INVIAS, procurando alineamientos tales que se pueda lograr una longitud total mnima para un proyecto de 550 m, con mnimo el diseo de dos (2) curvas horizontales.1.2 Objetivos especficos Determinar el tipo de terreno para clasificar la va. Procurar que la suma de los alineamientos cumplan una longitud mnima de 550 metros. Comparar resultados del trabajo preliminar realizado en oficina, con los cambios requeridos en campo para el buen funcionamiento de la va. Entender y mejorar el manejo de instrumentos usados en la determinacin de la lnea ante preliminar Analizar el papel que juega en la va el factor de seguridad que esta adquiere, con el fin de prestar un excelente servicio.

2 DESCRIPCIN DEL PROYECTO

Nuestro proyecto se encuentra ubicado en el departamento de Boyac, en la ciudad de Tunja, kilometro 0 va Arcabuco, limitado al norte por la urbanizacin los Balcones de la Mara al sur con el barrio la calleja al oeste con la via Tunja-Arcabuco. Y al este con el barrio La Fuente. El terreno es usado comnmente como botadero de basura, y para el pastoreo, presenta pendientes pronunciadas, adems de presencia de crcavas; el terreno a trabajar es una faja de montaa alargada lo cual es una limitante para el trazado de curvas, es una zona estable pero se debe tener en cuenta el control de algunos taludes.El proyecto pretende conectar la parte alta del barrio la fuente con la via tunja-arcabuco, y a travs de ella reducir de manera significante el trafico que converge hacia la va a arcabuco; Bajo criterios de comodidad seguridad de manera que sea compatible con el medio ambiente adems de ser esttica y econmica.3 ESPECIFICACIONES DE DISEO3.1 Tipo De Carretera

Para la clasificacin de las carreteras segn el manual de diseo geomtrico de carreteras INVIAS (MDGC); Se debe recurrir a su funcionalidad y al tipo de terreno. En el presente numeral se presentara lo referente a la clasificacin de la carretera segn su funcionalidad y en el numeral 3.2 respecto al tipo de terreno.Segn el (MDGC-INVIAS), esta carretera se clasifica como una va secundaria, debido al sector donde se va a disear ya que viene desde una cabecera municipal y se conectara con una Carretera primaria.Se desea realizar la construccin de una va con las especificaciones dadas por INVIAS para carreteras secundarias, como lo son: Adquisicin de fotogramas, escalas 1:50000 a 1:40000; un peralte mximo de 8% as como las secciones transversales estipuladas; esta ser una calzada en doble sentido elaborada en carpeta asfltica.3.2 Tipo De Terreno A continuacin se presentan los parmetros para una correcta seleccin del tipo de terreno, se tendrn en cuenta las pendientes longitudinales y transversales al eje de la va. 3.2.1 Perfil longitudinal y transversalA continuacin se presentan los perfiles transversal y longitudinal del terreno asignado tomando como referencia las imgenes satelitales presentadas en el software google earth.

Figura 1.Perfil transversal Tomado de google earth.

Figura 2. Perfil longitudinal Tomado de google earth.

calculo pendientes

Pend. 1 prom.Pend. 2 promPend. 3 promponderado pendientes

perfil longitudinal8.80%9.10%8.70%0.088666667

perfil transversal 14.90%14.60%12.80% 0.141

Tabla 1. Fuente: elaboracin propia.En base a la informacin presentada en la tabla 1.1 del presente informe en el cual resulta una pendiente transversal promedio a un supuesto eje de la via del 14.1% y teniendo en cuenta que segn el numeral 1.2.2.3 del (MDGC) indica que este tipo de pendientes corresponden a un terreno montaoso.4. Velocidad De Tramo

Figura 2. Fuente: tabla 2.1 del MDGC INVIAS pg. 62.La va seleccionada es categorizada como secundaria en terreno montaoso el cual es apto para velocidades 40, 50, 60, 70 km/h.Para nuestro proyecto la velocidad de diseo de un tramo homogneo ser de 40-50 km/h.5. Velocidades especficas (VCH; VETH, VCV, VTV)

Dentro del anlisis de las velocidades de tramo, es necesario determinar algunas velocidades especficas con el fin de delimitar el alcance del presente proyecto.5.1 Velocidad especfica de la curva horizontal (VCH).Para la asignacin de las curvas horizontales incluidas en un tramo homogneo, se consideran: la velocidad de diseo del tramo homogneo en que se encuentra la curva horizontal, el sentido en el cual el vehculo recorre la va, la velocidad especfica asignada a la curva anterior y la longitud del segmento recto anterior adems de la deflexin en la curva analizada.

Las velocidades especficas de las dos curvas horizontales implementadas en el diseo de la va tienen una velocidad de 40 Km/h cada una, en la siguiente tabla, puede observarse la reglamentacin necesaria de las velocidades en curva horizontal respecto a la apreciacin del usuario.

Figura 3. Fuente: tabla 2.2. Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras INVIAS.

5.2 Velocidad en la entre tangencia horizontal (VETH)La Velocidad Especfica de la entre tangencia horizontal debe ser igual a la mayor de las dos Velocidades Especficas de las curvas horizontales extremas. Para el presente caso se maneja una VETH de 40 Km/hora, que es la velocidad equivalente a las dos curvas presentadas.5.3 Velocidad Especfica de la Curva Vertical (VCV)La Velocidad Especfica de la curva vertical debe ser igual a la Velocidad Especfica de la curva horizontal, para este caso 40 Km/h5.4 Velocidad Especfica de la Tangente Vertical (VTV)La Velocidad Especfica de la tangente vertical es igual a la velocidad Especfica de la entre tangencia horizontal (VETH), es decir 40 Km/h.

6. METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO DE CAMPO

Para realizar un trabajo de campo ms preciso se hizo con anterioridad un trabajo de oficina, el cual nos dio luces de que direccin tomar para el trazado de la antepreliminar para as cumplir con las pendientes exigidas por el manual de diseo del INVIAS. Para el proyecto se hace un reconocimiento previo de la zona asignada mediante visita, cartografa, fotografas, areas o programas computacionales como google earth. Se encontr en campo que el terreno es usado como botadero de basura y pastoreo posee poca vegetacin la zona baja se encuentra bordeada por crcavas de tamao considerable. Con una idea del terreno y de sus condiciones generales se procede a realizar un reconocimiento de las posibles rutas por las que se podra trazar una lnea ante-preliminar. Para este caso fue asignado por parte del docente el punto BOP con coordenadas arbitrarias conocidas permitindose ubicar el EOP arbitrariamente. Se materializo y referencio debidamente el punto entregado con puntilla. Se selecciono el mejor alineamiento y ruta a seguir para adelantar el procedimiento de la lnea ante-preliminar. Despus de seleccionar la mejor ruta, se procede a trazar la lnea de pendiente tomando los jalones marcados a una altura de 1,50 m y sobre uno de ellos, situado en el punto de partida se coloca el nivel abney. El segundo jaln se ubica en otro punto del terreno donde se tenga visual con el Abney dirigido a la marca hecha por el mismo. Se realiza la lectura de la pendiente, positiva o negativa, en base a las divisiones del nonio. Se mide la distancia horizontal entre los jalones cada 10m y se abscisa con estacas cada veinte metros. Adems se determina el rumbo de cada alineamiento con la brjula magntica. Se traslada al segundo punto el jaln con el Abney y se repite la operacin de toma de pendiente, distancias y rumbos en forma sucesiva siguiendo la tendencia de la ruta seleccionada hacia la parte superior del alineamiento. Se registraron las observaciones hechas en el terreno y la toma de detalles, como la presencia de crcava, bosque, cercas, etc. Se obtuvieron alineamientos suficientemente largos referenciando muy bien los PI (puntos de cambio) con puntilla y estaca testigo. Al obtener los alineamientos con distancias suficientes se pasa a la siguiente direccin del segundo alineamiento con la brjula magntica. En el modelo de cartera adoptado para la lnea ante-preliminar se anotaron las abscisas, la longitud de los tramos, los rumbos determinados con la ayuda de la brjula y las pendientes determinadas a lo largo de la lnea.

7. CLCULOS Y EJEMPLOS

Con el rumbo y la distancia se calcularon las coordenadas de la siguiente manera.Rumbo: 90SWDistancia: 10 m.Calculo de la Azimut: por estar en el cuadrante SW se le sumaron 180. Este vara dependiendo el cuadrante en el que se encuentre.Azimut=90+180= 270Proyecciones.Este.Pe=10m* sen (270)= -10Norte.Pn=10m*cos (270)= -1,873E-15Coordenadas.Suponiendo unas coordenadas base de E:2000 y N:2000 para el punto de partida o de abscisado 0, se hace el siguiente clculo para la abscisa 10.EsteE=2000+(-10)= 1990NorteN= 2000+(-1,873E-15)=2000Este clculo se repite para cada uno de las abscisas.

8. CARTERA DE COORDENADAS.

PUNTOABSCISARUMBOAZIMUTPROYECCIONESCOORDENADAS

GRADOSCUADRANTEESTENORTEESTENORTE

BOPK0+0000SW1802000200020002000

1K0+01090SW2701990200019902000

2K0+02089SW2691980,001521999,825481980,001521999,82548

3K0+03089SW2691970,003051999,650951970,003051999,65095

4K0+04075SW2551960,343791997,062761960,343791997,06276

5K0+05090SW2701950,343791997,062761950,343791997,06276

6K0+06085SW2651940,381841996,19121940,381841996,1912

7K0+07088SW2681930,387931995,842211930,387931995,84221

8K0+08081SW2611920,511051994,277861920,511051994,27786

9K0+09079SW2591910,694781992,369771910,694781992,36977

10K0+10081SW2611900,817891990,805431900,817891990,80543

11K0+11085SW2651890,855951989,933871890,855951989,93387

12K0+12089SW2691880,857471989,759351880,857471989,75935

13K0+13081SW2611870,980591988,1951870,980591988,195

14K0+14090SW2701860,980591988,1951860,980591988,195

15K0+15089SW2691850,982111988,020481850,982111988,02048

16K0+16089SW2691840,983631987,845961840,983631987,84596

17K0+17090SW2701830,983631987,845961830,983631987,84596

18K0+18090SW2701820,983631987,845961820,983631987,84596

19K0+19088SW2681810,989721987,496961810,989721987,49696

20K0+20085SW2651801,027781986,62541801,027781986,6254

21K0+21075SW2551791,368521984,037211791,368521984,03721

22K0+22080SW2601781,520441982,300731781,520441982,30073

23K0+23085SW2651771,558491981,429171771,558491981,42917

24K0+24078SW2581761,777021979,350061761,777021979,35006

25K0+25090SW2701751,777021979,350061751,777021979,35006

26K0+26090SW2701741,777021979,350061741,777021979,35006

27K0+27080SW2601731,928941977,613571731,928941977,61357

28K0+28080SW2601722,080861975,877091722,080861975,87709

29K0+29060SW2401713,420611970,877091713,420611970,87709

30K0+30075SW2551703,761351968,28891703,761351968,2889

31K0+31075SW2551694,102091965,700711694,102091965,70071

32K0+32032SW2121688,80291957,220231688,80291957,22023

33K0+33075SW2551679,143641954,632041679,143641954,63204

34K0+34075SW2551669,484381952,043851669,484381952,04385

35K0+35060SW2401660,824131947,043851660,824131947,04385

36K0+36060SW2401652,163881942,043851652,163881942,04385

37K0+37050SW2301644,503431935,615971644,503431935,61597

38K0+38060SW2401635,843181930,615971635,843181930,61597

39K0+39080SW2601625,99511928,879491625,99511928,87949

40K0+40070SW2501616,598171925,459291616,598171925,45929

41K0+41040SW2201610,17031917,798851610,17031917,79885

42K0+42050SW2301602,509851911,370971602,509851911,37097

43K0+43050SW2301594,849411904,943091594,849411904,94309

44K0+44080SW2601585,001331903,206611585,001331903,20661

45K0+45065SW2451575,938251898,980431575,938251898,98043

46K0+45480SW2601566,090181897,243951566,090181897,24395

47K0+46080SW2601556,24211895,507471556,24211895,50747

48K0+47080SW2601546,394021893,770981546,394021893,77098

49K0+48090SW2701536,394021893,770981536,394021893,77098

50K0+49090SW2701526,394021893,770981526,394021893,77098

51K0+50085SW2651516,432071892,899431516,432071892,89943

52K0+51087SW2671506,445781892,376071506,445781892,37607

53K0+52086SW2661496,470141891,67851496,470141891,6785

54K0+53060SW2401487,809881886,67851487,809881886,6785

55K0+54060SW2401479,149631881,67851479,149631881,6785

EOPK0+55060SW2401470,489381876,67851470,489381876,6785

9. CALCULO DE LA ESCALA

Para el clculo de la escala se tuvieron en cuenta los siguientes datos: Escala=Real/PapelEscala Horizontal=700m/(1.00 m)=7001000 Escala Vertical=510m/(0.70 m)=7281000 Tomando el mayor de los dos resultados obtenidos, se tiene que la escala elegida es 1:1000

10. ANLISIS DE RESULTADOS

Se opta por disear una carretera secundaria en asfalto ya que la longitud de la ruta no supera los tres kilmetros (3 km) y enlaza cabeceras municipales con vas primarias. La topografa predominante a lo largo de la va, presenta pendientes longitudinales que alrededor del nueve por ciento (9%), clasificndose segn el Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras (INVIAS) como un terreno montaoso (ver numerales 3.1 y 3.2) obligando a los vehculos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que en aquellas a las que operan en terreno montaoso, para distancias significativas y en oportunidades frecuentes, exigiendo el un alto movimiento de tierras durante la construccin, lo que acarrea grandes dificultades en el trazado y en la explanacin. El primer alineamiento consta de 170 metros con un rumbo entre 75 y 90SW con una pendiente del 8%, el segundo alineamiento consta de 250 metros con un rumbo entre 32 y 90SW con una pendiente del 10%, el tercero alineamiento con una distancia de 70 metros un rumbo entre 50 y 90SW pendiente del 3% y un ltimo alineamiento de 60 metros un rumbo entre 60 y 87 SW con una pendiente de 5%.11. CONCLUSIONES

Se utilizaron varios valores de pendientes altas al inicio para ganar altura y as evitar atravesar la parte grande de la crcava hacia el final del lote cerca de la ubicacin del EOP. Dentro de los parmetros especificados, se cumpli con la pendiente mxima de 10% en el centro de todo el alineamiento con una longitud no menor de 180 metros. Se determino el tipo de terreno correspondiente a montaoso as como el tipo de carretera definida como secundaria y las velocidades de tramo y especifica 40 km/h. Se determinaron las pendientes mximas y mnimas posibles segn el manual del invias y las obtenidas en el terreno. La lnea de ceros o de pendiente busca conservar una pendiente especificada constante y uniforme.12. POSIBLES ERRORES

Error de catenaria debido a condiciones climticas como vientos fuertes y dilatacin en la cinta por temperatura. Baja precisin al tomar las pendientes con el nivel abney debido a falta de calibracin del equipo y que la escala de lectura de grados se da cada dos grados. Errores humanos existiendo la posibilidad de un error en toma de lecturas o de anotacin de datos.13. BIBLIOGRAFA

CARDENAS G, James. Diseo Geomtrico de Vas. Segunda Edicin, Bogot, Ediciones Ecoe, 2000.

GIL L, Luis Evelio. La Espiral de Euler en Calles y Carreteras. Medelln, Universidad Nacional de Colombia, 1997. MINISTERIO DEL TRANSPORTE. Manual de Diseo Geomtrico para Carreteras. Bogot, Instituto Nacional de Vas, 1997.

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