CAMINOS Y FERROCARRILES 1
PRÁCTICA 4: Cálculo de curvas verticales y espesores, registro de cálculo
para la obtención de las ordenadas de la curva masa y formatos de
sobreacarreos.
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PRACTICA CAMINOS CALCULO CURVA MASA, Apuntes de Ingeniería de Carreteras
practica de caminos en esta practica se aprecia el calculo de la curva masa y el llenado de algunos formatos de registro que se ocupan en el calculo de caminos
Tipo: Apuntes
2019/2020
1 / 43
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CAMINOS Y FERROCARRILES PRÁCTICA 4: Cálculo de curvas verticales y espesores, registro de cálculo para la obtención de las ordenadas de la curva masa y formatos de sobreacarreos.
CONTENIDO
CAMINOS Y FERROCARRILES
- INTRODUCCIÓN..................................................................................................................................
- DESARROLLO....................................................................................................................................
- DATOS DE CAMPO............................................................................................................................
- CÁLCULOS.........................................................................................................................................
- RESULTADOS....................................................................................................................................
- CONCLUSIÓN....................................................................................................................................
- BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................................
CAMINOS Y FERROCARRILES
INTRODUCCIÓN..................................................................................................................................
El presente informe busca exponer el trabajo realizado y los conocimientos adquiridos mediante el desarrollo de la cuarta práctica, que consiste en el cálculo de espesores de corte y terraplén, el proyecto de secciones transversales de construcción para caminos con sus respectivos elementos de diseño, elementos de construcción y el movimiento de terracerías. CÁLCULOS DE ESPESORES DE CORTE Y TERRAPLÉN^1 : el procedimiento de cálculo del registro para la obtención de las ordenadas de curva masa se presenta a continuación, en este caso solo mencionaremos la parte correspondiente a los espesores. PROYECTO TRANSVERSAL^2 : Estas son las secciones o perfiles del terreno normal al eje proyectado en planta, que se obtiene a cada 20 m siguiendo el kilometraje, y a veces también se requiere en puntos intermedios especiales. PROYECTO DE SECCIONES TRANSVERSALES DE CONSTRUCCIÓN PARA CAMINOS: Las secciones se dibujan en papel milimétrico a escala 1: horizontal y verticalmente, y sirve para dibujar en cada una de las secciones de construcción, que se van a construir a lo largo del camino. La realización del dibujo de las secciones se llevará a cabo en papel albanene milimétrico. Dejando al inicio una separación de 20 cm. A continuación, se trazara el centro de línea para las secciones las cuales se dibujarán a cada 30 cm, donde cada punto quedara representado por un circulo de un diámetro de 2 mm, las líneas de las secciones se harán con tinta negra y el estilógrafo del número 2 o 3. ELEMENTOS DE DISEÑO:
- TERENO NATURAL. Es el terreno sobre el que se desplantará un terraplén o en los que se realizará un corte.
- SUB-RASANTE. Es la proyección sobre el plano vertical del desarrollo del eje de sub-corona.
- ESPESOR DE CORTE O TERRAPLÉN. Es el valor que se obtiene al restar a la elevación de la subrasante, la cota del terreno natural, con este dato (^1) ING.RICARDO NUÑEZ VÁZQUEZ, (08/11/2018), CÁLCULOS DE ESPESORES DE CORTE Y TERRAPLÉN (“APUNTES DE CAMINOS Y FERROCARRILES”), MÉXICO,S/ED, P.p. 201 (^2) ING.RICARDO NUÑEZ VÁZQUEZ, (08/11/2018), PROYECTO TRANSVERSAL (“APUNTES DE CAMINOS Y FERROCARRILES”), MÉXICO,S/ED, P.p. 202
CAMINOS Y FERROCARRILES conocemos si el camino en una determinada estación esta cortando o terraplenando.
- BOMBEO O PENDIENTE TRANSVERSAL. Es la pendiente que se da a la corona en las tangentes del alineamiento horizontal hacia uno y otro lado de la rasante para evitar la acumulación del agua sobre el camino.
- SOBRE ANCHO. Es la distancia horizontal comprendida entro los puntos de intersección de la sub-corona con los taludes del terraplén, cuneta o corte.
- SOBRE ELEVACIÓN. Es la pendiente que se da a la corona hacia el centro de la curva horizontal para contrarrestar parcialmente el efecto de la fuerza centrífuga de un vehículo.
- CUNETA. Es la zanja, generalmente de sección triangular, con talud 3x1 y que se construye en los tramos en corte a uno o ambos lados de la corona, con el objeto de recibir el agua que escurre por la corona y los taludes de corte.
- TALUD DE TERRAPLÉN. Es la superficie comprendida entre la línea de ceros y el hombro correspondiente, se fijan de acuerdo con su naturaleza del material que los forma.
- TALUD DE CORTE. Es la superficie comprendida entre la línea de ceros y el fondo de la cuneta, se fijan de acuerdo con su altura y la naturaleza del material que los forma.
- CORONA. Es la superficie del camino que queda comprendida entre los hombros del camino.
- CALZADA. Es la parte de la corona destinada al tránsito de los vehículos y construida con uno o más carriles.
- ACOTAMIENTOS. Son las fajas continuas a la calzada, comprendidas entre sus orillas y las líneas definidas por lo hombros del camino protege a la calzada contra la humedad y la erosión mejora la visibilidad de los tramos en la curva, facilitan los trabajos de construcción del camino y mejora la apariencia del mismo.
- AMPLIACIÓN DEN CURVA. Es la distancia adicional que hay que darle a la calzada cuando se va en curva debido a que los vehículos que tienen una ampliación en sus dimensiones al circular por la curva.
- LONGITUD DE TRANSISCIÓN. Es la distancia que se utiliza para dar los cambios de la ampliación de la curva, la cual depende del grado de curva.
- ESPESOR DE PAVIMENTO. Este estrato está formado por la tres últimas capas que se ubican por encima de la capa subrasante, la subbase, base y la carpeta asfáltica.
- SUB CORONA. Es la superficie que limita las terracerías y sobre lo que apoyan las capas del pavimento.
CAMINOS Y FERROCARRILES
- ESCALONES DE LIGA: Es el tratamiento que se da al terreno natural, cuando la pendiente del terreno es menor que la inclinación del talud 1.5x1, para tener una liga adecuada y evitar deslizamientos.
- CUERPO DE TERRAPLÉN: Es la superficie que comprende la capa que se encuentra después del escarificado en terraplenes.
- CAPA DE SUBRASANTE: Esta superficie se encuentra sobre la CY en terraplenes y sobre la CY o CCC, en cortes.
- CUÑA DE AFINAMIENTO: Es el aumento que se da en terraplenes a los taludes en forma de cuña, para realizar en forma adecuada las compactaciones, es de forma triangular iniciando en cero del terraplén y terminando en 20 cm, al nivel de la subrasante en el hombro de la sub- corona.
- MURO DE RETENCIÓN: Es un muro que se construye cuando el cero del talud no toca el terreno natural, su longitud y altura estará en función de un análisis detallado.
- BERMA: Es un descanso que se da a los taludes, en corte o terraplén, para dar una mayor estabilidad, sirviendo como una zona para retener el material que se pueda desprender.
- ESTRATOS DE CORTE: Es el nombre Que reciben las diferentes capas de material que se encuentran En el subsuelo, Recordando que dichas capaz pueden ser de diferente altura o espesor y de características diferentes una de otra.
- Caja en corte: Explicación que se realiza un camino, Cuando el material no cumple con las especies especificaciones de las capas subrasante subyacente. ÁREAS QUE INTEGRAN LAS SECCIONES EN CORTE Y EN TERRAPLÉN: 1. ÁREA DE TERRAPLÉN: Se llama a Si a la parte del terraplén que queda debajo de la sub-corona, está formada por uno o más porciones según elevación de terraplén, las características de los materiales y el tratamiento que se les dé. 2. AREA DE CORTE: Así se le designa las diferentes capas que aparecen en un corte, cuando cada una de ellas está formada por materiales de diferentes características de los demás. 3. ÁREA DE DESPALME (AD): Qué es la superficie variable de material orgánico que se encuentra debajo del terraplén y qué se delimita por Los ceros de la sección. 4. ÁREA DE ESCARIFICADO (ESC): Es la superficie que comprende, el tratamiento que se dará terreno existente Para poder colocar las
CAMINOS Y FERROCARRILES diferentes capas del proyecto normalmente es de 20 cm, y solo se realizará en terraplenes.
5. ÁREA DE CUERPO DE TERRAPLÉN (CT): Prende la capa que se encuentra después de descalificado en terraplenes. 6. ÁREA DE LA CAPA SUBYACENTE O TRANSICIÓN (CY): Está superficie se encuentra sobre el CT en terraplenes y sobre el terreno natural en cortes. 7. ÁREA DE LA CAPA SUBRASANTE (CR): Está superficie se encuentra la CY en terraplenes y sobre la CY o CCC en cortes. 8. ÁREA DE COMPACTACIÓN DE LA CAMA DE LOS CORTES (CCC): Está superficie es un tratamiento que se realiza al terreno natural cuando el terreno sirve para formar la capa subyacente. 9. ÁREA DE LA CAPA DE EXCAVACIÓN, ACAMELLONADO, TENDIDO Y COMPACTADO (EXACTECO): Está superficie es un tratamiento que se realiza al terreno natural cuando el terreno puede utilizarse en la formación de CS. VOLÚMENES DE TERRACERÍAS: Una vez que se han determinado las áreas de la secciones de construcción, se procede al cálculo de los volúmenes de terracerías Para ello es necesario suponer que el camino está formado por una serie de prismoides tanto en corte como en terraplén, cada uno de estos prismoides está limitado en sus extremos por dos superficies paralelas verticales representadas por las secciones de construcción y lateralmente por los planos de los taludes, de la sub corona y del terreno natural. Para el cálculo de la ubicación se utilizan tres procedimientos principales: El de secciones transversales. Formula de promedio. Formula del prismoide. El de área base y altura. El de curva de nivel.
CAMINOS Y FERROCARRILES contenido en la diferencia de ordenadas entre las compensadoras será un préstamo.
- El acarreo más económico es el que se tiene cuando la línea compensadora hace mínima la suma total de áreas en corte y terraplén, comprendidas entre el diagrama de masas y la línea compensadora.
- La posición de la línea compensadora más económica es aquella que corta más veces el diagrama de masas, en forma equilibrada los movimientos adelante y los de atrás.
- El área comprendida entre el diagrama de masas y la línea compensadora representa el volumen total de acarreo de material, entre los puntos de cruce.
CAMINOS Y FERROCARRILES
DESARROLLO....................................................................................................................................
DESARROLLO
CAMINOS Y FERROCARRILES
4. Curva Vertical: Estas columnas se llenan solamente cuando existen curvas verticales junto con todo el cálculo de la corrección de curva. 5. Elevación Subrasante: En esta semana se anotan las cotas de todos y cada uno de los puntos de la subrasante, es decir, la elevación que le corresponde de acuerdo al perfil trazado 6. Espesores: Se harán las anotaciones respectivas, ya sea en corte o terraplén dependiendo del signo que resulte de realizar la diferencia entre la elevación del terreno natural y la subrasante. 0.00 2.60 20.94 0.03 4.50 2.70 1.80 1.52 0. 0.00 2.90 16.50 0.03 4.52 2.71 1.81 1.52 0.94 0.00 5.50 37.44 0.06 9.02 5.41 3.61 3.04 1. 0.00 2.23 13.33 0.02 4.76 2.86 1.91 1.52 0.97 0.00 5.13 29.83 0.05 9.28 5.57 3.72 3.04 1. 2.51 2.51 11.21 0.02 5.44 3.21 2.06 1.50 1.00 2.51 4.74 24.54 0.04 10.20 6.07 3.97 3.02 1. 2.59 2.59 7.65 0.02 5.65 3.21 2.06 1.50 1.00 5.10 5.10 18.86 0.04 11.09 6.42 4.12 3.00 2. 2.24 2.24 6.23 0.00 5.58 3.19 2.04 1.48 0.96 4.83 4.83 13.88 0.02 11.23 6.40 4.10 2.98 1. 2.22 2.22 5.84 0.00 5.55 3.28 2.08 1.47 0.93 4.46 4.46 12.07 0.00 11.13 6.47 4.12 2.95 1. 2.22 2.22 5.49 0.00 5.54 3.30 2.09 1.46 0.92 4.44 4.44 11.33 0.00 11.09 6.58 4.17 2.93 1. 2.28 2.28 4.79 0.00 5.69 3.37 2.09 1.46 0.92 4.50 4.50 10.28 0.00 11.23 6.67 4.18 2.92 1. 2.34 2.34 4.05 0.00 5.84 3.41 2.09 1.46 0.92 4.62 4.62 8.84 0.00 11.53 6.78 4.18 2.92 1. 2.38 2.38 3.52 0.00 5.95 3.43 2.09 1.46 0.92 4.72 4.72 7.57 0.00 11.79 6.84 4.18 2.92 1. CT 7 8 **TERRAPLÉN PAVIMENTO CS TERRAPLÉN BH CA ESC AD AC CY CS SB BH CA ESC CORTE PAVIMENTO CORTE AD AC SB A1 + A CT CY ÁREAS
- Áreas:** Se anotarán las áreas correspondientes a la sección de construcción de la estación, ya sea en corte o terraplén. 8. Suma de Áreas: En esta columna se registrarán las sumas de área que se tiene en una estación más el área de la estación anterior. 9 11 12 10.00 0.00 55.00 374.40 0.60 90.20 54.10 36.10 30.40 18.70 0.00 0. 10.00 0.00 51.25 298.30 0.50 92.80 55.70 37.20 30.40 19.10 0.00 0. 10.00 25.10 47.35 245.40 0.40 102.00 60.70 39.70 30.20 19.70 0.00 0. 10.00 51.00 51.00 188.60 0.40 110.90 64.20 41.20 30.00 20.00 0.00 0. 10.00 48.30 48.30 138.80 0.20 112.30 64.00 41.00 29.80 19.60 0.00 0. 10.00 44.60 44.60 120.70 0.00 111.30 64.70 41.20 29.50 18.90 0.00 0. 10.00 44.40 44.40 113.30 0.00 110.90 65.80 41.70 29.30 18.50 0.00 0. 10.00 45.00 45.00 102.80 0.00 112.30 66.70 41.80 29.20 18.40 0.00 0. 10.00 46.20 46.20 88.40 0.00 115.30 67.80 41.80 29.20 18.40 0.00 0. 10.00 47.20 47.20 75.70 0.00 117.90 68.40 41.80 29.20 18.40 0.00 0. 10 CORTE TERRAPLÉN PAVIMENTO ESC (^) **SB BH CA VOLUMEN DE ABUNDAMIENTO V O L U M E N E S AD AC CT CY CS COEFICIENTE VARIACIÓN VOLUMÉTRICA D/
- Semi Distancia (D/2):** En esta columna se anotará la semi distancia entre dos secciones de estudio consecutivas. 10. Volumen: En esta columna se registrarán los volúmenes ya sea en corte o en terraplén, mismos que se obtienen de la forma siguiente:
CAMINOS Y FERROCARRILES Volumen =( columna No .8)( Columna No .9)
11. Coeficiente de variabilidad volumétrica: Es la relación que existe entre el peso volumétrico del material en su estado natural y el peso volumétrico que ese mismo material tiene al formar parte del terraplén. Este coeficiente es establecido por el laboratorio de mecánica de suelos para cada zona por la que va pasando el material. 12. Volúmenes abundados o reducidos: En esta columna se registran los volúmenes abundado o reducidos mediante la siguiente expresión. Volumen =( columna No .10)( Columna No .11) 15 16 17 10000.00 50000. 0.00 0.60 0.00 0.60 9999.40 144.30 49855. 0.00 0.50 0.00 0.50 9998.90 148.50 49707. 0.00 0.40 0.00 0.40 9998.50 162.70 49544. 0.00 0.40 0.00 0.40 9998.10 175.10 49369. 0.00 0.20 0.00 0.20 9997.90 176.30 49193. 0.00 0.00 0.00 0.00 9997.90 176.00 49017. 0.00 0.00 0.00 0.00 9997.90 176.70 48840. 0.00 0.00 0.00 0.00 9997.90 179.00 48661. 0.00 0.00 0.00 0.00 9997.90 183.10 48478. 0.00 0.00 0.00 0.00 9997.90 186.30 48292. 0.00 0.00 0.00 0.00 9997.90 186.60 48105. 13 14 CORTE TERRAPLÉN ORDENADA CURVA MASA FINOS TOTAL SUMA ALGEBRAICA (^) **ORDENADA CURVA MASA VOL FINOS CORTE (+) TERRAPLÉN (-)
- Total de corte y terraplén:** En esta columna se pondrá la suma de la columnas del inciso 12, en la siguiente columna (total terraplén: En esta columna se pondrá el total de volumen de terraplén, realizando la suma de las columnas de terraplén (CT, CY y Cs), que correspondan al tipo de material que se tenga en la zona de los cortes. 14. Suma algebraica: En esta columna se registrará el resultado de la suma algebraica de los volúmenes, dando el signo positivo a los volúmenes de corte y el signo negativo a los de terraplén.
CAMINOS Y FERROCARRILES Para la determinación de volúmenes de material en corte o terraplén es necesario para el cálculo previo del área de las secciones de construcción. DETERMINACIÓN DE VOLÚMENES. Se calculan los volúmenes abundando los cortes o haciendo la reducción de los terraplenes según el tipo de material y método escogido. Al aplicar el procedimiento para medir terracerías, se determinan perfiles del terreno y el área delimitada en planos perpendiculares a la línea del eje de camino, usualmente de 15 a 30 metros. VOLUMENES DE TERRACERÍAS^8 : Una vez que se han determinado el área de las secciones de construcción se procede al cálculo de los volúmenes de terracerías. (^8) ING. RICARDO NÚÑEZ VÁZQUEZ. (8 NOVIEMBRE 2018). APUNTES DE CAMINOS Y FERROCARRILES. “DETERMINACIÓN DE VOLÚMENES” S/ED PÁGINA. 212.
CAMINOS Y FERROCARRILES
DATOS DE CAMPO............................................................................................................................
Localización: Coordenadas: Colindancias: DATOS DE PROYECTO
DATOS DE
CAMPO
CAMINOS Y FERROCARRILES de: 90 % igual a 0.90, 95% igual a 0.90, 100% igual a 0.85; con clasificación presupuestal de: 60, 40,
- Y con una clasificación de materiales para terracerías de acuerdo a la secretaría de comunicaciones y transportes, de A-B-C-J. TABLA CLASIFICACIÓN DE PRESUPUESTO.^11
****IMAGEN DE LA GEOTECNIA *****
CÁLCULO PARA EL DIESÑO DE DRENAJE MENOR
De acuerdo con el simulador de flujo de aguas de cuencas (SIATL) nos basamos para la estimación del área drenada de nuestra cuenca de la corriente que cruza el camino trazado, para ello tenemos que:
****DATOS****
(^11) UNIVERSIDAD DE SONORA. (25 SEPTIEMBRE 2018); “Tesis”; MÉXICO http://tesis.uson.mx/DIGITAL/TESIS/DOCS/8121/CAPITULO3.PDF
CAMINOS Y FERROCARRILES Con estos datos podemos determinar el área hidrológica necesaria para la obra de drenaje menor, con el apoyo de la fórmula de Talbot se obtuvo que: a =0.183 C 4
√ A
4