Trazo de Gradiente

CAMINOS I FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

TEMA : TRAZO DE GRADIENTE EN UN TERRENO

FACULTAD : INGENIERÍA CIVIL

CURSO : CAMINOS I

DOCENTE : ING. SAMUEL TAMARA RODRIGUEZ

INTEGRANTES :

MEJIA GOMEZ YOFRE VALDEZ RIVERA ANCEL VEGA PICON JUAN VILLON MACHCO RAFAEL

HUARAZ - 2014

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TRAZO DE GRADIENTE EN UN TERRENO

1. INTRODUCCIÓN

En la vida diaria es muy necesario el uso de autopistas, túneles y canales de agua; donde influye mucho la pendiente ya que desde nuestro ancestros, los Incas, Nazcas etc. Se utilizan muchas vías de transporte, y en la actualidad los principales vínculos entre ciudades son las carreteras, que promueven el desarrollo de los pueblos, donde la topografía juega un papel muy importante, y dentro de este el trazo de una línea gradiente, pues este en carreteras es la mejor opción en cuanto a economía y seguridad vial, y en pues con esta línea podemos controlar la pendiente, la velocidad y muchas de las características de los vehículos en transporte.

2. OBJETIVOS

2.1 Generales

Conocer el significado y la importancia de la línea gradiente.

El estudiante deberá ser capaz de poder trazar la línea gradiente con ayuda del eclímetro.

2.2 Especificos

Adecuarse al tipo de terreno donde se lleva a cabo la línea gradiente, y lograr el trazo de

gradiente.

Reconocer las dificultades en campo para la realización de la práctica del trazo de la

línea gradiente

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3. MARCO TEORICO

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 la localización empieza tradicionalmente, con la determinación de un trazado tentativo mediante la señalización de una línea de bandera a través del territorio, cuando este es de topografía plana u ondulada siguiendo en lo posible la ruta más directa entre los puntos 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.

Cuando el territorio es accidentado, el trazo resulta ser controlado por las inclinaciones el terreno .En estos casos, además de la necesidad, los accidentes importantes, se enfrenta la necesidad de salvar las diferencias de alturas en los tramos en que se requiere ascender o descender para pasar por lo puntos obligados de la ruta.

Para estos casos se traza en el terreno una “línea de gradiente” que se traza 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 gabinete.

Particular la pendiente medida en los trabajos realizados en el terreno como máximo es de 4%, ya que al momento de realizar los trabajos de movimiento de tierra la pendiente medida tiende a aumentar en 3 a 4%, y como se sabe la pendiente máxima para una carretera es de 8% de preferencia pero hay algunas que llegan a 12%.

En el trabajo realizado con el eclímetro para obtener la línea gradiente es muy importante para el reconocimiento de campo, generalmente se usa una pendiente de 4% siendo esta relativa pero aceptable para un primer estudio.

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3.1. Línea de gradiente en el campo

Cuando se desea visualizar la línea de gradiente en el terreno y no se dispone de un plano a curvas de nivel, se efectúan los trabajos de campo; para determinar una línea de gradiente en el campo se emplea el eclímetro, miras graduadas y jalones.Un eclímetro es un nivel de mano en el cual si su anteojo es fijo se llama nivel Locke y si es móvil se llama eclímetro.

3.2. El Eclímetro

Se le denomina también nivel topográfico Abney, para medir pendientes.Tiene su principal aplicación en el reconocimiento, localizaciones y trazo de líneas; se efectúan las siguientes operaciones:

Lanzar visuales horizontales. Averiguar la pendiente o ángulo vertical de una línea. Lanzar niveles con una pendiente o ángulo vertical dados.

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3.3 Línea de gradiente con eclímetro

Para determinar una línea de gradiente en el campo se utilizan los eclímetros graduados en porcentajes o en grados y minutos.Correr la línea de gradiente consiste en estacionarse en un punto y con la pendiente fijada buscar otros puntos que marquen en la mira la misma altura que tiene el jalón sobre el que está posicionado el eclímetro.Si un punto marca menos que el jalón donde está situado el eclímetro la rasante está en corte y si marca más la rasante estará en relleno.Se registra en una libreta la altura de corte y relleno, luego se avanza a otro punto mientras el cadenero va midiendo la distancia horizontal entre puntos anteriores.

Se realiza marcas en árboles o ramas cercanas a los puntos, sino se colocan cañas o varillas de 2m para sostener telas (banderas); para que a la hora del replanteo sea ubicados fácilmente.

Si el terreno es relativamente suave, tratar de mantenerlo en “cero-cero” no es corte ni relleno.

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3.4. Casos de llevar una línea de gradiente en el campo

Al correr una línea de gradiente en el campo, pueden presentarse los mismos casos que en el plano a curvas de nivel.

Cuando la pendiente a usarse es la máxima permisible y por consiguiente conocida. Cuando la pendiente a usarse es la máxima posible y por consiguiente desconocida al

comienzo. Se estima a vista el largo de la línea. Conocido, que es el desnivel entre los puntos y la distancia; se calcula la pendiente de la

línea. Se procede a enlazar como en el caso anterior.

3.5. Distancias inclinadas

Cuando además de fijar las pendientes, interesa conocer las distancias entre dos puntos q se va haciendo la estación, para poder dibujar el perfil longitudinal de la línea de gradiente, la medición se realizara con una cadena o cinta métrica, se miden siguiendo una paralela a la superficie del terreno.

Para dibujar el perfil las distancias inclinadas deben transformarse a la horizontal según haya sido corrida la línea de la gradiente y se miden de dos formas y son:

cuando se quiere que las estacas estén a una misma distancia horizontal fija. 20 o 50 m, por ejemplo las distancias se miden algo mayor.

Cuando las distancias a que se colocan las estacas sea variables la aplicación de una corrección a cada medida nos dará la distancia horizontal.

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Si se emplea un eclímetro graduado en porcentaje, la corrección para una distancia de 100 unidades con la formula.

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3.6 Consideraciones Sobre El Trazado

El estudio de líneas de gradiente en zonas accidentadas tanto en el plano como en terreno, conduce hacer las siguientes consideraciones sobre el trazado:

3.6.1 Si los dos puntos a alcanzar están en el fondo de un mismo valle

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El fondo de un valle generalmente es desaconsejable para el trazado de una carretera es preferible hacer sobre los flancos.

Si los puntos están situados a lados distintos de un curso de agua, hay que buscar un sitio de paso, teniendo en cuenta las exigencias de la construcción del puente requerido, especialmente en las características geológicas de los flancos.

3.6.2 Si los dos puntos a alcanzar están a una misma falda.

La solucion podria ser la linea recta y si la pendiente es conciderable,se habra que recurrir a vueltas q alarguen el recorrido con pendiente maxima permitida.

3.6.3 Los dos puntos a alcanzar estan vertientes opuestas de una misma hoya

La linea recta AB es inadecuda ;de A seguir la curva de nivel asta D y desde alla alcanzar B.

Otra solucion mas adecuada seria bajar del punto mas elevado llegando el fondo del valle con pendiente maxima y luego de alli asender con una pendiente menor a la maxima asta llegar al otro punto .

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3.6.4 Los dos puntos a alcansar estan situados en vertientes opuestasdel mismo contrafuerte.

La solucion de este enlace seria similar al anterior, solo que aquí sera el paso de la cresta del cerro lo que impondra el trazado.

4. MATERIALES NECESARIOS PARA EL TRAZADO DE GRADIENTE

Solicitar en gabinete los instrumentos necesarios para realizar nuestro trabajo de campo como son: tres jalones, un eclímetro, una wincha de 30m. y un GPS.

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GPS

Wincha

Eclímetro

3 Jalones


5. PROCEDIMIENTO DE CAMPO

Ubicación del terreno:

Nuestro trabajo de campo se realizara en la cudad universitaria – UNASAM , frontis

y alrededor de la FIC. A 3091 m.s.n.m aprixmadamente.

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Terreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajoTerreno de trabajo


El personal necesario dependerá de las dificultades que se presentan a lo largo de la ruta

seleccionados para el trazo de la línea de gradiente como mínimo se requiere de 5

personas, además un operador para el instrumento dos de ellas para realizar las medidas

con la wincha o cordel dos para la ubicación y pintado de estacas y uno para ubicarse en

el punto de referencia donde se realice la lectura

Nivelamos el eclímetro a una pendiente del 5%

En dos o más jalones se realiza una marca a una altura donde el operario pueda utilizar el

eclímetro con facilidad

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El punto de referencia es la esquina del comedor de la ciudad universitaria UNASAM

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Registramos las coordenadas UTM del punto de inicio así también de todo los puntos que

se indica en el plano

El procedimiento consiste en coloca el eclímetro sobre un jalón de una altura H m de alto y

se observa por el instrumento al jalonero que está adelante a cierta distancia. Si se lee H

m en el jalón ambos puntos están marcando la rasante deseada

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Si se lee menos de Hm, la rasante está en corte en el punto donde está el jalón y si se lee

más de H m, la rasante esta en relleno.

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Se registra en la libreta la altura de corte o de relleno, se avanza hacia delante para

colocarse en el lugar donde estuvo el jalonero; al mismo tiempo el cadenero estará

midiendo la distancia entre los dos puntos (emplear siempre distancias horizontales, pero no

se requiere gran precisión). Anotar esta distancia y el número de la estación

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Altura de relleno

Línea de la rasante

Altura de corte

Línea de la rasante


El estudio se realizo en 8 puntos

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LOS DATOS OBTENIDOS

ESTACIÓN norte sur long hori (m) relleno (m) corte(m)1 222762 8946949 0 0 02 222794 8946452 20.16 0 03 222724 8946944 970 0 04 222725 8946930 1920 1 05 0 0 15.28 1.95 06 0 0 25.7 2.26 07 222768 8946877 25.8 1.94 08 222748 8946896 15.1 0 0.14

6. CONCLUSIONES

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Los trabajos realizados en campo no cuentan con una gran precisión.

Las áreas de trabajo pueden tornarse un tanto difíciles para lo cual se debe tener criterio en el trazo.

Se trabaja con una pendiente de 4% como máximo, pudiendo ser menos este valor, debido a este nivel se trabaja con esa pendiente ya que no es necesario mucha precisión y las variaciones que puede tener posteriormente en el trazo definitivo es de incrementarse entre 2 a 3% o inclusive disminuir, siendo aceptable según los requerimientos de la norma.

Esta pendiente es de 4% como máximo a este nivel, y posteriormente menor a 7%, nos origina tramos de descanso ligeros para que el vehículo produzca menos costos de operación y mantenimiento, y pueda desarrollar una mayor eficiencia. Por todo lo anterior, es por ello que no se trabaja con una pendiente de 4% fija, para evitar en nuestra carretera futura, subir y subir sin descanso, y como en el trabajo variar la pendiente, (pudiendo ser 2 o 3%), para así lograr lo indicado.

En el trabajo realizado, medimos una distancia en uno de los jalones, y con el eclímetro visamos a esa misma altura, el otro jalón, de tal manera que si se lee menos de esa altura, la rasante está en corte en el punto donde está el jalón, y si se lee más de esa altura, la rasante está en relleno, con todo esto ya podemos identificar las partes del terreno en corte y relleno, de acuerdo a nuestra rasante.

7. RECOMENDACIONES

Es necesario que cada vez que se solicite un instrumento al gabinete, siempre debemos de cerciorarnos que este bien calibrado antes de salir a efectuar mediciones a campo, sin defectos técnicos o malogrados

Definir bien los puntos de inicio y final mediante una señalización para saber por dónde deberá empezar y terminar la línea gradiente.

Tener en cuenta que el tramo entre las líneas no debe de poseer una distancia muy larga, tratando que sea el más corto posible, para así no originar mucho error al momento de la lectura con el eclímetro.

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