Unidad de Aprendizaje CUBICACIÓN

Unidad de Aprendizaje N°3:

CUBICACIÓN. 

1. OBJETIVO. 

Determinar el valor real del movimiento de tierras que se debería efectuar para la realización de cualquier proyecto a partir de la información topográficaobtenida de la nivelación geométrica y la taquimetría de un terreno.

1. ANTECEDENTES GENERALES. 

Aplicación.

Esta guía abarca los siguientes aspectos:

1. Definición del perfil longitudinal y transversal
2. Determinar la línea de rasante de un proyecto
3. Calcular áreas de movimiento de tierras (zonas de corte o terraplén).
4. Cubicación de volumen de movimiento de tierra

Glosario de Términos.

PERFIL LONGITUDINAL:el perfil longitudinal que es un gráfico en donde el eje X posee los valores de Distancia y el eje Y posee los valores de Cota. Estos valores de cota pueden ser de 2 diferentes orígenes:

• Nivelación geométrica; las cotas las llamaremos Cotas Geométricas
• Taquimetría; las cotas las llamaremos Cotas Trigonométricas  

Pero el grafico es el mismo.

[pic 3]

PERFIL TRANSVERSAL:Un perfil transversal se construye a partir de un perfil longitudinal describiendo así su punto central que se intersecta con el perfil longitudinal y su desarrollo es perpendicular a este perfil longitudinal creando así una franja en todo su trayecto

[pic 4] 

[pic 5] 

Características del Procedimiento de Cálculo de áreas

A. Definición del perfil longitudinal y transversal.  

El grafico perfil longitudinal se construirá a partir de los siguientes datos:

• Eje X : Se incluirá la  información de distancia horizontal obtenida a partir de :

1.- Nivelación geométrica          Dhz =  K *  G  

G : Generador : Hs – Hi

K: Constante estadimetrica: 100

2.- TaquimetríaDhz :  K * G * seno2 (Z)

G : Generador : Hs – Hi K: Constante estadimetrica: 100

Z : Angulo vertical.

• Eje Y: Se incluirá la información de Cotas obtenidas de la siguiente forma:

1.- Cotas Geométricas:  Nivelación Geométrica

2.- Cotas trigonométricas: Nivelacióntrigonométrica

Así por ejemplo, si obtenemos la siguiente información de terreno, que describe un eje de un camino, el perfil longitudinal en  eje del camino quedara representado en el grafico así: A : ( disthz =0, cota = 100)

B: ( 15,105) C: ( 10,108)

D: (13,102)

E: (10,110)

[pic 6]

Ahora, como tenemos la información de cotas en el eje del camino, necesitamos saber como se encuentra el terreno en una franja de alrededor del eje para poder visualizar el terreno para calcular el movimiento de tierra.  Paraesto es que se construyen Perfiles Transversales.

El perfiltransversal son ejes perpendiculares al perfil longitudinal y el punto central de este perfil será la intersección con el eje longitudinal. Así, en el ejemplo anterior, en el vértice A,B,C,D y E se trazaran perfiles transversales con un ancho de 2 mts hacia la derecha y hacia la izquierda.  Por lo que se deberá obtener la información en terreno de los siguientes puntos:

A 1, A2, A3, A4 : estos puntos serán puntos del perfil transversal según el siguiente grafico:

                                   B1                                                                    D1

    A1                                         B2                                               C1                       D2                                      E1 [pic 7]

        A2B    C2D                                    E2  

A                           B3C                         D3E 

A3                                       B4                                 C3                                   D4                            E3

A4                                                                           C4                                                                     E4

A1 se encuentra a 2 mt hacia la izquierda de A, A2 se encuentra a 1 mt hacia la izquierda, A3 se  encuentra a 1 mt hacia la derecha de A y A4 a 2 mts hacia la derecha.  El ancho del perfil lo dará el proyecto que se ejecutara.

Si en terreno se obtiene la siguiente información:

A1: ( -2, 101)

A2: ( -1, 102)

( el signo – indica la dirección  izquierda)

A3: ( 1, 101)

A4: ( 2,100)

El perfil transversal quedara así:

[pic 8]

B. Determinación de línea de rasante

La Rasante es un conjunto de alineaciones que van a definir la cota que describirá el proyecto. Así, en carretera será el trazado del  eje y sus bordes, en una edificación será el alineamiento que describe las secciones y sus fundaciones, etc.

La rasante entonces se traza en el eje longitudinal y posee la información de distancia en el eje x y de la cota del proyecto en el eje y lo que llamaremos cota de rasante. Este alineamiento posee una característica descriptiva que se denomina Pendiente.  La pendiente es la relación que existe entre el desnivel en la línea de rasante y la distancia entre los puntos.

el valor la pendiente se expresa en porcentaje ( % ) siendo negativa una pendiente en donde la rasante termina en una cota de menor valor que la primera y positiva si la cota de termino de proyecto es mayor a la primera.

La pendiente se calcula entonces:

P= Δ h (2-1)     * 100

Dhz(2-1) 

Esto indica que la rasante se podría construir de 2 formas:

1.- Con datos altimétricos dados por el proyecto y las distancias tomadas de los datos de terreno.

2.- Conociendo alguna cota del proyecto y la pendiente del trazado

En el grafico anterior, se puede trazar la siguiente rasante:

[pic 9]

La línea roja indica por donde ira nuestro proyecto. La cotade partida será 103 y la cota de llegada será 108.  La distancia entre estos puntos será 48 mt  lo que nos resulta una pendiente de 10,42%. Esta pendiente se mantiene en la totalidad del trazado porlo que se podrían calcular las cotas de rasante en el punto B de la siguiente forma:

10,42 =  ( X –  103  ) * 100

15

X = 104,563 mt

La cota de rasante en B es de 104,563 mt.

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