Perfil Longitudinal

PFA

CAMINOS SESIÓN N°01

Mg. JUAN CARLOS MARTELL ORTIZ

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

PERFIL LONGITUDINAL    

DEFINICION CALCULO COTAS DE EJE DIBUJO DEL PERFIL LONGITUDINAL (HORIZONTAL Y VERTICAL)

 DEFINICION: Los perfiles longitudinales, son los planos en los que se reflejan las diferencias altimétricas de un itinerario o de dos puntos en concreto, reflejando en dichos planos las distintas pendientes y distancias parciales y a origen de la traza (trayecto). El perfil longitudinal está formado por la rasante constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicos, a los cuales dichas rectas son tangentes.

Es la representación gráfica del corte que produce en el terreno el plano vertical que contiene el eje de una obra lineal. En este perfil se relaciona altimétricamente la rasante o línea teórica que se quiere conseguir con la traza o línea real del terreno.

CLASES DE PERFILES LONGITUDINALES: PERFILES LONGITUDINALES DEL TERRENO. Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de  éste con una  superficie de  generatrices  verticales  que  contiene  el  eje  del  proyecto.  Se  utilizan  principalmente  en  vialidad para mostrar los accidentes del terreno a lo largo de la línea que se  ha escogido  como posible ruta. Para  dibujar  el  perfil  longitudinal  es  necesario  conocer  las  cotas  de  los  puntos  y  las  distancias  horizontales  entre  ellos.

PERFILES TRASVERSALES DE TERRENO: Se define como perfil transversal de un camino o carretera a la intersección del camino  con un plano vertical que es normal, en el punto de interés, a  la superficie vertical que  contiene el eje del proyecto. El perfil transversal tiene por objeto presentar en un corte  por  un  plano  transversal,  la  posición  que  tendrá  la  obra  proyectada  respecto  del  proyecto, y a partir de esta información, determinar las distintas cantidades de obra, ya  sea en forma gráfica o analítica.

PERFILES ESPECIALES.  Para  resolver  algunos  aspectos  de  un  estudio  de  camino,  obras  de  arte  por  ejemplo,  puede  ser  necesario  tomar  perfiles  especiales.  Los  mas  corrientes  son  según  ejes  que  corten  el  eje  longitudinal  bajo  un  cierto  ángulo,  en  otros  casos  pueden  ser  perfiles  de  estudios  especiales  o  complementarios  en  lugares  que  se  ven  comprometidos  por  la  obra.  Los  perfiles  especiales  que  corten  al  eje  longitudinal  se  pueden  definir  por  el  kilometraje  de  la  intersección  más  el  ángulo  de  corte,  a  otros  se  les  definirá  por  números o letras y se les ubicará en la planta. 

METODOS DE OBTENCION DE UN PERFIL LONGITUDINAL CLASIFICACION: 1. Gráficamente Si el plano en cuestión tiene curvas de nivel, se tomarán para el perfil los puntos de su intersección con dichas curvas. Si no vinieran dibujadas, al menos han de venir una nube de puntos con su cota respectiva, que nos pueden dar idea de una cierta representación altimétrica. Lo cual no nos quita de tener que curvar el plano, al menos en la zona de paso del perfil longitudinal.

2. Por métodos topográficos Es el método más preciso de los cuatro mencionados. Podemos clasificarlos según los medios utilizados: a) Con taquímetro b) Con nivel En cualquiera de los dos casos suponemos replanteado el eje en planta del cual queremos hacer el longitudinal.

3. Por fotogrametría Si disponemos de un restituidor analítico (un estereocomparador con un ordenador), podremos superponer el eje proyectado con el terreno restituido y obtener el perfil sin mayor dificultad, siempre que utilicen el mismo sistema de referencia. Si es un restituidor digital (con o sin estereocomparador y un ordenador), dispondremos de las imágenes escaneadas, sobre las que podremos realizar el perfil del eje que introduzcamos.

4. A partir de modelos digitales del terreno Existen programas que trabajan con modelos digitales del terreno a partir de una nube de puntos, o de un plano previamente digitalizado. Sobre dicho modelo se traza el eje proyectado y el propio programa es capaz de dibujar el perfil longitudinal de dicho eje. Por supuesto la calidad en el resultado final del perfil depende absolutamente del modelo digital, que a su vez depende de la calidad del levantamiento en unos casos, y de la escala del plano digitalizado en otros.

Cálculo y dibujo de los datos de campo de un perfil longitudinal

El cálculo se realiza con rapidez utilizando cualquier hoja de cálculo. Hay programas de topografía que pueden realizar todos estos cálculos e incluso dibujarlos. También hay programas de CAD que resuelven este problema. Al final del capítulo pueden verse algunos ejemplos de representación de un perfil longitudinal. Como podemos ver, en todos ellos se encuadran dentro de unos ejes de coordenadas en los que como ya hemos dicho se sitúan los puntos por su Do (Distancia al origen) y su Z.

PERFIL CON CURVAS

PERFIL LONGITUDINAL A efectos de definir el perfil longitudinal, se considerarán como muy importantes las características funcionales de seguridad y comodidad que se deriven de la visibilidad disponible, de la deseable ausencia de pérdidas de trazado y de una transición gradual continúan entre tramos con pendientes diferentes. En carreteras de calzada única, el eje que define el perfil coincidirá con el eje central de la calzada. Salvo casos especiales en terreno llano, la rasante estará por encima del terreno a fin de favorecer el drenaje. En terreno ondulado, por razones de economía, la rasante se acomodará a las inflexiones del terreno, de acuerdo con los criterios de seguridad, visibilidad y estética.

DIFERENCIA ENTRE PERFIL LONGITUDINAL Y PERFIL TRANSVERSAL PERFILES LONGITUDINALES, son los planos en los que se reflejan las diferencias altimétricas de un itinerario o de dos puntos en concreto, reflejando en dichos planos las distintas pendientes y distancias parciales y a origen de la traza (trayecto).

PERFIL TRANSVERSAL, Es la representación gráfica de las secciones que resultan en una obra lineal al cortar por planos verticales perpendiculares al eje de dicha obra y que define el trazado en alzado. En ellos aparecen representados la rasante, el terreno, los taludes, los desmontes y los terraplenes.

¿QUE ES UNA COTA?

Es la distancia vertical que hay entre un punto del terreno y el plano de referencia horizontal definido. Por norma general el plano de referencia se toma en el nivel del mar y se denomina altura sobre el nivel del mar (A.S.N.M.). Así, un punto determinado del terreno puede tener diferentes cotas, todo depende del plano de referencia que se utilice. En los levantamientos topográficos solo puede existir un plano de referencia por lo que cada punto solo tendrá un valor de cota.

¿QUE ES EL DESNIVEL?

Se trata de la distancia vertical existente entre 2 puntos A y B pertenecientes al terreno. Este desnivel será positivo si el terreno aumenta de cota de A hacia B, y será negativo si disminuye de cota.

Por lo tanto: • Cota B = Cota A + Desnivel A-B • Desnivel A-B = Cota B – Cota A • Desnivel A-B = – Desnivel B-A Y de la misma forma: • Cota D = Cota C + Desnivel C-D • Desnivel C-D = Cota D – Cota C • Desnivel C-D = – Desnivel D-C

¿QUE ES UNA RASANTE?

La rasante del terreno es la línea que define la inclinación o pendiente de un terreno, calle o camino con respecto al plano horizontal. Es muy habitual calcular las cotas en topografía gracias a la rasante de un terreno.

¿QUE ES LA PENDIENTE?

Se trata del grado de inclinación de la rasante del terreno que une dos puntos determinados. Su cálculo se obtiene mediante la relación entre el desnivel y la distancia en el plano horizontal.

¿Como calcular la cota de un punto?

Se obtiene la cota a través del desnivel, la pendiente o el ángulo de inclinación. Simplemente se trata de utilizar las fórmulas adecuadas para cada caso. La cota de un punto determinado se obtiene a partir de un punto de cota conocida y su desnivel. Para obtener el desnivel se suele emplear la nivelación geométrica.

¿QUÉ ES LA NIVELACIÓN GEOMÉTRICA?

Es importante usar una planilla y apuntar la lectura obtenida en el lugar que corresponde. Generalmente se parte de una cota conocida y, midiendo los desniveles se obtienen las cotas de los demás puntos.

¿CÓMO HALLAR COTA Y PERFIL LONGITUDINAL?

RESULTADO DEL APRENDIZAJE

TRAZO UN PERFIL LONGITUDINAL, DESARROLLADO A PARTIR DE UN LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

Curvas de nivel AHORA QUE SE TIENE LAS CURVAS DE NIVEL, PROCEDEMOS A OBTENER PERFILES LONGITUDINALES, PARA VISUALIZAR LA CONFIGURACION TOPOGRAFICA DE UN TERRENO Y CALCULO DE PENDIENTES.

PLANTA TOPOGRAFICA

PERFIL LONGITUDINAL DESDE LA UBICACIÓN DONDE SE SOLICITA EL PERFIL LONGITUDINAL, SE TRAZAN LINEAS PERPENDICULARES DONDE SE INTERSECTAN CURVAS DE NIVEL CON LA LINEA DEL PERFIL. SE COLOCA EN LOS EJES “X”, LOS ESTACIONAMIENTOS DE ACUERDO A LA DISTANCIA PREVISTA Y ELEVACION EN EL EJE “Y” TRAZADO DE UN PERFIL LONGITUDINAL: • PREPARACION DEL EJE HORIZONTAL • PREPARACION DEL EJE VERTICAL • LEVANTAMIENTO DEL PERFIL • CONSTRUCCION DE LA GUITARRA DEL PERFIL

PUNTO DE INICIO

PLANTA TOPOGRAFICA

PERFIL LONGITUDINAL

PERFIL LONGITUDINAL SE PUEDE CALCULAR LA PENDIENTE EN TRAMOS PORCENTAJE DE PENDIENTE: %P=(DIFERENCIA DE ALTURA/DISTANCIA)x100 EN ESTE CASO: %P=(104.53-100.42/100)x100= 4.11%

RESUMEN PERFIL LONGITUDINAL

CONSTRUCCION DE LA GUITARRA

CURVAS VERTICALES son curvas que se diseñan cuando se interceptan dos tangentes, en forma vertical, de un tramo de carretera. ... Según su proyección las curvas verticales se clasifican en simétricas y asimétricas.

TIPOS:  CONCAVAS  CONVEXAS  DE ACUERDO CON LA PROPORCIÓN ENTRE SUS RAMAS QUE LAS FORMAN COMO SIMÉTRICAS Y ASIMÉTRICAS.

EJEMPLOS DE CURVA VERTICAL

PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LA LONGITUD DE UNA CURVA VERTICAL (MANUAL DE CARRETERAS DG 2018) – PAG. 174

CURVA CIRCULA R