TEMA V: ALTIMETRA DE OBRAS
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TEMA V: ALTIMETRA DE OBRAS
1. Introduccin: planta, traza y rasante.
2. Perfiles longitudinales, rasantes y perfiles
transversales.
3. Movimientos de tierras.
1- INTRODUCCIN: PLANTA, TRAZA Y RASANTE
Hasta ahora hemos visto el replanteo planimtrico: sobre la
cartografa base se elabora el proyecto, se calculan las coordenadas
de los puntos principales, se relacionan con las de las bases de
replanteo y se realiza el replanteo planimtrico.
El proyecto lineal de una carretera, adems de tener una posicin
planimtrica, tiene unas cotas. As tenemos:
Bt
Pv
traza Br
rasante
Ar
At
Bp
planta
Ap
702
701
Ph 700
Planta: es la representacin del proyecto en un plano horizontal
de referencia. Los puntos estn definidos por sus tres coordenadas
(X, Y, Z) en un sistema de coordenadas general o local.
Traza: es la interseccin del terreno con los planos verticales
que contienen a la planta del proyecto.
Rasante: es la lnea ideal del proyecto en el espacio, la posicin
del eje de la carretera una vez construida sta.
Fijndonos en un punto A cualquiera, observamos:
- Las coordenadas X, Y, Z en la planta y en la traza
coinciden.
- Las coordenadas X e Y en la traza coinciden con las de la
rasante. La cota de la traza es diferente a la cota de la
rasante.
Se denomina Cota roja de un punto a la diferencia entre la cota
que tiene en la rasante y la que tiene en la traza. Es decir, es la
cota en el proyecto menos la cota en el terreno.
Es el dato para llevar a cabo el replanteo altimtrico.
La cota roja puede ser:
Positiva (por ejemplo en A): proyecto a mayor cota que el
terreno ( terrapln de tierras.
Negativa (por ejemplo en B): proyecto a menor cota que el
terreno ( desmonte de tierras.
Esquemticamente los pasos que se siguen para calcular las cotas
rojas de los puntos del proyecto son:
Realizar el proyecto sobre la cartografa base: se proyecta la
planta del proyecto.
Replantear la planta: se obtiene la traza a lo largo del eje del
proyecto, el perfil longitudinal del terreno.
Sobre la traza se proyecta la altimetra de la obra, la rasante.
Comparando cotas de rasante y de traza, se calculan las cotas rojas
de los puntos secuenciales.
Se realiza el replanteo altimtrico.
2- PERFILES LONGITUDINALES, rasantes Y perfiles
TRANSVERSALESperfiles longitudinales
Un perfil longitudinal es un perfil topogrfico a lo largo del
eje de la planta, y por tanto, es la interseccin de la superficie
topogrfica con el plano vertical que contiene al eje de la
planta.
El perfil longitudinal se utiliza para proyectar el alzado de la
carretera. Se puede obtener a partir de la cartografa base (que
tendr curvas de nivel), pero lo ms preciso es obtenerlo despus de
realizar el replanteo del eje de la carretera. A la vez que se
replantean los puntos secuenciales se toman sus cotas.
El perfil del terreno se representa en unos ejes cartesianos: en
el eje X, las distancias reducidas, que son desarrollos desde el
origen (punto kilomtrico cero) y en el eje Y las cotas.
En estos perfiles se utilizan diferentes escalas para el eje X y
el eje Y: es muy normal que se exageren las cotas 10 veces. Esto se
hace para mejorar la percepcin del relieve.
Los datos que deben figurar en el perfil longitudinal son:
EH 1/2000 Cotas
EV 1/200 758
754
750
Distancias al origen
Cotas terreno: 755,7 754,6 753,8 753,2 752,5 753 753 754,1 755,6
756,1 755,8
Cotas rasante:
A obtener tras proyectar las rasantes
Cotas rojas:
D0 al origen: 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Diagrama de
Curvaturas recta recta
curva circular R = 250 m
RASANTES
Se proyectan sobre el perfil longitudinal a lo largo del eje. Al
igual que en el proyecto de la planta de la carretera, para el
alzado se proyectan alineaciones rectas entre las cuales se encajan
curvas de acuerdo vertical.
Las alineaciones rectas del alzado estarn definidas por dos
puntos con una distancia al origen y una cota.
La inclinacin de estas rectas se expresa en % y es su pendiente,
siendo positiva cuando la rasante aumenta de cota en el sentido de
la marcha y negativa cuando disminuye. Se suelen utilizar el trmino
rampa para las pendientes positivas y el de pendiente para las
negativas.
Ejemplo de proyecto de rasantes:
Cotas
ZD
D
ZB
B p2 (-) p3 (+)
p1(+)
ZC
C
ZA A
DA DB DC DD
Distancias al origen
Cambios de rasante
Un cambio de rasante es la interseccin de dos rasantes con un
valor de pendiente diferente. Existen cambios de rasante cncavos
(por ejemplo en C) y convexos (por ejemplo en B).
Para pasar de una rasante con una pendiente determinada a otra
con una pendiente diferente se utilizan curvas de acuerdo vertical.
La curva utilizada en los proyectos de carreteras es la
parbola:
Pv
parbola
Perfiles transversales
Son perfiles topogrficos en direcciones perpendiculares al eje
de la carretera por los puntos secuenciales. Se utilizan para
calcular los movimientos de tierras y los bordes de la explanacin
de la carretera.
Los perfiles transversales se pueden obtener de forma aproximada
a partir de la cartografa base. Pero lo ms preciso es obtenerlos en
campo una vez replanteado el eje. Actualmente:
- levantando los puntos destacados de la direccin transversal
donde hay cambios de pendiente, y detalles planimtricos importantes
como pueden ser muros o vallas de fincas. El levantamiento se hara
con estacin total.
- Utilizando nivel (para determinar desniveles entre los puntos
destacados de la direccin transversal y del eje) y cinta (para
medir distancias reducidas entre los puntos y el eje).
El perfil transversal se representa en unos ejes cartesianos: en
el eje X, las distancias reducidas al punto secuencial y en el eje
Y las cotas. Se utilizan escalas iguales para los dos ejes porque
la finalidad de estos perfiles es medir sobre ellos
superficies.
Los datos que deben figurar en el perfil transversal son los
siguientes:
Cotas
E 1/100 P K
Distancias al eje
El ancho del perfil transversal depende del ancho de la obra, de
la pendiente del terreno y de las pendientes de desmonte y terrapln
de la seccin tipo.
3- MOVIMIENTOS de tierrasSon los volmenes de desmonte y de
terrapln.
Se calculan a partir de los perfiles transversales, la seccin
tipo y las cotas rojas.
SECCIN TIPO
Es la representacin genrica de la seccin de la carretera. La
seccin tipo es diferente en recta (con la pendiente de bombeo) y en
curva (peraltada, con un peralte correspondiente al radio de la
curva).
Ejemplos del esquema de la seccin tipo en desmonte y terrapln en
recta:
zona de desmonte:
zona de terrapln:
plataforma
t
t
plataforma
La plataforma es la calzada (zona destinada a la circulacin de
vehculos) y el arcn.
De los bordes de la plataforma parten unos planos con una
pendiente determinada. La inclinacin de esos planos se suele
expresar con la tangente del ngulo t, el talud.
El talud depende del tipo de material existente en la zona donde
se construye la carretera. As son taludes comunes:
- En desmonte:
- taludes 1/1 en tierras
- taludes 1/3 en rocas
- En terrapln:
- taludes 3/2 (es el talud natural en tierras)
- taludes 2/1
MOVIMIENTOS DE TIERRAS
Se calculan a partir de los perfiles transversales, cajeando la
seccin tipo. Por ejemplo:
Perfil longitudinal:
Cotas
Rasante
CR4 (+)
CR2 (-) CR3 (+) Traza
CR1 (-)
200 220 240 260
Distancias al origen
Clculo de los movimientos de tierras:
Perfil transversal 1 (PK 0 +200):
PK 0+200
D1
CR1 (-)
Volumen de tierras entre dos perfiles de
desmonte:
Perfil transversal 2 (PK 0 +220):
PK 0+220
D2 CR2 (-)
Volumen de tierras entre un perfil de
desmonte y uno de terrapln:
Perfil transversal 3 (PK 0 +240):
PK 0+240
T3
CR3 (+)
Volumen de tierras entre dos perfiles de
terrapln:
Perfil transversal 4 (PK 0 +260):
PK 0+260
T4
CR4 (+)
En las frmulas D y T son las superficies que se obtienen en los
perfiles tras cajear la seccin tipo, y d es la distancia reducida
entre perfiles consecutivos (es el desarrollo entre los PK).
El cajeo de la seccin tipo sirve, adems de para calcular
volmenes, para determinar las cabezas de desmonte y los pies de
terrapln. Esos son los primeros puntos que se replantean, y desde
ellos las mquinas van formando los planos de desmonte o de terrapln
con la pendiente que tengan en la seccin tipo del proyecto. Las
estacas del eje desaparecern, y se replantearn de nuevo cuando
quede poca diferencia de cota respecto a la rasante.
_1021039763.unknown
_1021041423.unknown
_1021039559.unknown
