UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
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Secciones Transversales
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INTRODUCCIÓN: Este método se emplea casi exclusivamente para calcular volúmenes en proyectos lineales de construcción como carreteras, vías férreas y canales. En este método, después de estacar la línea eje del camino se toman perfiles del terreno llamado “secciones transversales o ángulos rectos con la línea eje”, generalmente a intervalos de 50 o 100 pie (15 o 30 metros). La determinación de las secciones transversales consiste en la medición de las elevaciones del terreno y de sus correspondientes distancias perpendiculares a la izquierda y a la derecha de la línea eje. Las lecturas deben tomarse en la línea eje, en los puntos altos y bajos y en las localidades donde se presentan cambios de pendiente para determinar con precisión el perfil del terreno. Esto puede hacerse en el campo usando nivel, estacas y cinta. Gran parte del trabajo de campo que antiguamente significaba el trazo de líneas ejes preliminares, la obtención de datos de las secciones transversales, la fijación de estacas de talud y otras mediciones en los levantamientos para vías terrestres, se efectúa ahora más eficientemente gracias a la fotogrametría. Después que se han tomado y graficado las secciones transversales, las plantillas de diseño “perfiles de la base y taludes de la excavación o terraplén planeado” se superponen en cada trazo para definir la excavación o terraplén por construirse en cada estación. Las áreas de esas secciones, llamadas áreas extremas, se determinan por cálculo o planimetría. Actualmente, usando computadoras, las áreas de las secciones transversales pueden calcularse directamente a partir de los datos de campo de las secciones y de la información de diseño. En función de las áreas de las secciones transversales, los volúmenes se calculan con la fórmula del promedio o con la del prismoide.
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OBJETIVOS
O
Elaborar las secciones transversales de un tramo de la vía con diversas variaciones en su recorrido.
O
Determinar las dimensiones e inclinaciones para así definir las áreas y los volúmenes constituidos entre las secciones.
O
Elaborar una metodología que permita al estudiante de ingeniería civil poder desarrollar proyectos de carreteras utilizando el programa de diseño y dibujo, como el CIVIL3D y el AIDC.
O
Las medidas tomadas llevaran consigo una buena compensación de una nivelación, ya sea esta por puntos de cambio acumulados y/o distancia acumulada; lo que posteriormente arrojará consigo una compensación de las cotas iniciales para corregir luego cada uno de los puntos restantes que eran intermedios o laterales a los puntos compensados. y por ultimo llevara a un buen plano de los perfiles longitudinales y transversales para calcular los cortes o terraplenes de cada uno de los perfiles transversales, con el fin de calcular al concluir con la cubicación del terreno, lo que visará el futuro movimiento de tierra en la obra.
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NÚMERO DE CARRILES DE LA SECCIÓN TIPO. El número de carriles de cada calzada se fijará de acuerdo con las previsiones de la intensidad y composición del tráfico previsible en la hora de proyecto del año horizonte, así como del nivel de servicio deseado y, en su caso, de los estudios económicos pertinentes. De dichos estudios se deducirán las previsiones de ampliación. En cualquier caso se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:
En carreteras de calzadas separadas: -
No se proyectarán más de cuatro carriles por calzada ni menos de dos en la sección tipo. No se computaran, a estos efectos, los carriles de cambio de velocidad o de trenzado y los incluidos en confluencias y bifurcaciones de autovías o autopistas urbanas.
-
Donde se dispongan dos calzadas separadas para cada sentido de circulación, una central y otra lateral la calzada central se conectará solo con la lateral aunque, excepcionalmente, podrá conectarse directamente con otras vías.
En carreteras de calzada única: -
Se proyectarán dos carriles por calzada, una para cada sentido de circulación.
-
En ningún caso se proyectaran calzadas con dos carriles por sentido. No se computarán, a estos efectos, los carriles adicionales ni los carriles de cambio de velocidad.
SECCIONES TRANSVERSALES ESPECIALES. Se considerarán secciones transversales especiales las que se indican a continuación:
Túneles Obras de paso. Carriles adicionales. Carriles de cambio de velocidad. Confluencias y bifurcaciones. Carriles de espera. Pasos de mediana. Lechos de frenado.
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Sin perjuicio de otras limitaciones más restrictivas y salvo debida justificación, no podrá realizarse ningún tipo de conexión, nudo o glorieta en la calzada, ni modificación del número de carriles, en los doscientos cincuenta metros (250 m), anteriores o posteriores, del inicio y final de un tramo afectado en toda su longitud por una de las secciones transversales especiales siguientes:
Túneles.
Obras de paso de longitud superior a cien metros (100m).
Carriles adicionales.
Carriles de cambio de velocidad.
Confluencias y bifurcaciones.
Carriles de espera.
Lechos de frenado.
Dadas las dificultades que en general se presentan en la ampliación de túneles y de determinadas obras de paso, se deberá tener en cuenta en la definición de las secciones transversales que en dichas obras el año horizonte se sitúa con posterioridad a los veinte (20) años después de la entrada en servicio indicados. No obstante, además de ésta consideración; se podrán tener en cuenta otros criterios suficientemente justificados que permitan su optimización. TIPOS DE SECCIONES TRANSVERSALES. Nivelación para la cubicación de terrecerías. Se presenta cuatro casos generales cuando se trata de tomar medidas en el campo para determinar los volúmenes de las tercerías.
EXCAVACIÓN HASTA UNA SUPERFICIE DE PROYECTO.
Cuando terreno se va a cortar o a rellenar hasta una superficie predeterminar nada, por ejemplo, al excavar el sótano para un edificio o para ni lar un terreno. Se pueden tomar secciones 1ransv a distancia cortas. Cuando se fija la rasante de la superficie terminada, se conoce el corte o terraplén en cada estación, y se puede calcular el volumen de la tercería .
EXCAVACIÓN DIC CEPAS.
Las cepas se excavan, por ejemplo, cuando se trata de construir un albañal o de instalar una tubería subterránea. Se hace una nivelación a lo largo de la línea propuesta. Cuando se ha fijado la rasante del fondo de la cepa, se puede calcular el corte en cada estación.
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Cuando en las anchuras necesarias en el terreno y el fondo y su profundidad conocidas en cada estación, se puede calcular el volumen de la excavación.
SECCIONES TRANSVERSALES PARA PRÉSTAMOS.
Se trata de excavar una masa irregular de volumen desconocido en un lugar determina 0, como, por ejemplo, para extraer material para un terraplén de no pueden obtener datos suficientes para calcular el volumen tomando secciones transversales del lugar antes y después de que se ha extraído el material. Generalmente se estaca una línea con base cerca de momentos de sus costados, y se trazan líneas transversales a intervalos regulares. Se nivelan estas líneas transversales. Cuando se ha extraído el material, se vuelven a nivelar las líneas transversales. La diferencia entre la sección original y la final muestra el área cortada en cada línea transversal, con la que se determina el volumen.
SECCIONES TRANSVERSALES PARA CAMINOS O CANALES.
Se debe: excavar o terraplenar hasta una rasante dada a lo largo de una ruta como una carretera, ferrocarril, o canal, y, además, su sección trasversal debe tener una forma prescrita. Levantamiento de secciones transversales. Con frecuencias obtiene la forma de la superficie de un lote estacando su superficie en forma de cuadricula con lados de 20, 10 o 5 m, determinan luego las elevaciones de los vértices y donde existan cambios de pendiente:
Secciones transversales para estudios preliminares. A menudo da se hacen trazos preliminares para ferrocarriles, carreteras, y canales; estos trazos consisten en poligonales a lo Largo de la ruta propuesta, las estaciones se marcan con estacas cada 20 m. Las elevaciones de las estaciones se determinan luego haciendo la nivelación para obtener el perfil, como ya se describió. Para obtener datos para los estudios y para estimar los volúmenes de las terrecerías, es costumbre determinar la forma del terreno a ambos lados de la poligonal, haciendo nivelaciones en Líneas transversales en ángulo recto a la poligonal, generalmente en cada esta don. Comúnmente, las elevaciones se determinan con el nivel de mano en terreno quebrado y con el nivel de anteojo montado en te un piano. Para cada línea transversal se determina la altura de Instrumento haciendo una lectura aditiva en el terreno en la estaca que marca el centro. Se va colocando luego el estadal en la línea transversal en los cambios de pendiente, y las distancias a las que se va colocando el estadal de la línea central se miden con una cm. (a de lona.
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La dirección de las secciones transversales se determina a ojo cuando éstas son cortas; cuando son largas por medio de una brújula, tránsito, o una escuadra óptica, u otro instrumento adecuado Los que suelen emplearse en levantamientos de vías terrestres se muestran a continuación. Para terreno plano se tiene la sección a un nivel y las secciones transversales generalmente se emplea en condiciones ordinarias de terreno. Un relieve muy quebrado puede exigir la sección a cinco niveles, o de hecho, la sección irregular. Una sección de transición y una sección en ladera, se presentan en terracerías al pasar de corte “excavación” o terreno “terraplén” en puntos, o laceras de cerros. El desplome o inclinación de talud “relación entre la separación o corrimiento horizontal del parámetro y el desnivel unitario”, depende del tipo de suelo encontrado. Loa taludes de los rellenos tienen, generalmente, mayor desplome que los de las excavaciones, donde el suelo queda en su estado natural. ELEMENTOS DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES
O
Chaflán: Tanto derecho como izquierdo, son puntos de intersección entre el talud y el perfil natural del terreno.
O
Talud en corte: inclinación dada al terreno natural para lograr que sea estable una vez cortado. Se expresa en proporción horizontal: vertical (H: V).
Altura de taludes
Talud horizontal a vertical por tipo de terreno
corte o terraplén (m)
Plano u ondulado
Montañoso
Escarpado
0 a 1.20
6a1
4a1
4a1
1.20 a 3.00
4a1
3a1
2a1
3.00 a 4.50
3a1
2½a1
1¾a1
4.50
2a1
2a1
1½a1
2a1
1½a1
1½a1
6.00
>_6.00
O
Cuneta: corresponde a una obra de drenaje propia de una vía, sirve para manejar las aguas provenientes de las laderas altas y ruedan hacia la vía por el talud del corte.
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O
Explanación: Distancia horizontal media entre los dos chaflanes, representa el ancho total del movimiento de tierra, corte y relleno, en una sección transversal determinada.
O
Calzada: Es la distancia entre el borde derecho y el borde izquierdo de la vía, definida por la suma de los carriles más las bermas.
O
Carril: Lugar de la vía por donde viajan los vehículos. Una vía puede tener uno o más carriles en cada sentido.
O
Berma: Franja lateral, externa a los carriles, se usa para incrementar el nivel de seguridad en la maniobra.
CONCLUSIONES:
El ancho de la carretera, en la parte superior de la plataforma o corona, podrá contener además de la calzada, un espacio lateral a cada lado para bermas y para la ubicación de guardavías, muros o muretes de seguridad, señales y cunetas de drenaje.
La sección transversal resultante será más amplia en los territorios planos en concordancia con la mayor velocidad del diseño. En territorios ondulados y accidentados, tendrá que restringirse lo máximo posible para evitar los altos costos de construcción, e implementados con los elementos de seguridad necesarios que hayan sido identificados con los estudios de seguridad vial (Auditorias de seguridad vial en todas las etapas del Proyecto).
La futura ejecución de los trabajos de esta carretera mejorará el sistema de vida y la economía de los habitantes del anexo de Lucmaurco.
Es obligación del personal de topografía que realiza el trabajo, junto con la fiscalización de la obra vial, revisar los ángulos de la poligonal abierta por medio de observaciones solares, y las distancias entre las estacas por medio de arrastre de coordenadas, para así en caso de existir errores sean estos repartidos.
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LINCOGRAFÍA: http://www.buenastareas.com/ensayos/Secciones-Transversales-De-Carretera/25846886.html http://www.miliarium.com/paginas/Normas/Trazado/AN01csecc_transv.asp http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG2001/volumen1/cap3/cap3.htm http://es.scribd.com/doc/42100601/Secciones-Transversales http://es.scribd.com/doc/52299878/9/Seccion-transversal-de-una-carretera http://www.slideshare.net/carlosismaelcamposguerra/trazo-de-curvas-verticales-y-seccionestransversales
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