Proyecto Geométrico de un Camino

Alineamiento Horizontal,Alineamiento Vertical,Sección Transversal, y

Volúmenes de Obra

OBJETIVO:Emplear CivilCAD y su Módulo de Aplicación “Carreteras SCT” en el diseño geométrico de un camino, obteniendo los proyectos horizontal, vertical y de la sección transversal, así como el cálculo de áreas, volúmenes y el diagrama de curva masa. Todo lo anterior a partir de la topografía obtenida del estudio preliminar proporcionado.

Planteamiento de la actividad:

Dada la información topográfica contenida en los archivos anexos para el proyecto: “CAMINO IXCATLAN - SANTA CRUZ, OAXACA”, desarrolla el proyecto definitivo, obteniendo: Alineamiento Horizontal, Alineamiento Vertical, Sección Transversal, Cálculo de áreas y volúmenes para los espesores, coeficientes

e inclinación de taludes que se indiquen, y Diagrama de Curva Masa.

Todo conforme a la Norma Técnica Oficial de la SCT (2.01.01) para el Proyecto Geométrico de Carreteras, de acuerdo a la siguiente especificación:

Especificación:Clasificación: Camino tipo C, para un TDPA de 500 a 1500 vehículos.Terreno: lomeríoVelocidad de proyecto = 50 km/hGrado máximo de curvatura = 17°Pendiente gobernadora = 6 %Ancho de corona = 7.0 mAncho de calzada = 6.0 mAncho de acotamientos: 0.50mBombeo = 2%Sobre elevación máxima = 10%

Desarrollo:1.- Abre AutoCAD-CivilCAD e Importa los puntos de terreno contenidos en el archivo “Puntos Camino Ixcatlan”, aplicando la secuencia CivilCAD-Puntos-Terreno Importar, formato “nº, X, Y, Z”; busca el archivo y ábrelo.

Puntos importados del terreno

2.- Definición de la escala y del área de trabajo.Se determina la extensión del terreno y se calcula la escala para un formato 1.21 m X 0.910 m (Hor – Ver); resultando un valor de 1:1000. se aplica la secuencia ‘’CivilCAD- Preparar Hoja’’, para un formato tamaño E de 1210 X 910 mm (48” x 36”), Horizontal.

Área de trabajo para formato tamaño E

3.- Define el estilo de texto como simplex1 y la altura de texto de 2.5 mm.

4.- Genera la Triangulación del Terreno, aplicando la secuencia CivilCAD-Altimetría-Triangulación-Terreno, especifica puntos < P > y designa mediante una ventana los puntos; emplea para este caso una longitud máxima de 500 m y un ángulo mínimo de 5°.

Triangulación del terreno

5.- Elabora las Curvas de Nivel Aplicando CivilCAD- Altimetría- Curvas de Nivel-Terreno; a equidistancias verticales de un metro, color para curvas delgadas gris (N°8), curvas gruesas en color sepia (243), factor de curvatura de 5, longitud mínima de 1 m.

Curvas de nivel

6.- Anota la elevación de las curvas de nivel. Aplicando la secuencia CivilCAD- Altimetría – Curvas de nivel – Anotar; opción metros, no anotar las curvas delgadas y definir las líneas de anotación.

Anotación de las curvas de nivel

7.- Dibuja la retícula de coordenadas, para que salga impresa de 10 x 10 cm para una escala 1:1000, la equidistancia es de 100 x 100 m. Aplica la secuencia ‘’CivilCAD- Retícula-UTM’’

Generación de la retícula de coordenadas

8. Salva la planta topográfica. Apaga las capas de la triangulación, los puntos y los números de punto. Aplica la secuencia: CivilCAD – Capas – Apagar y selecciona con el cursor un elemento de la triangulación, un punto y un número de punto .Salva la topografía dando un nombre al archivo. Ahora puedes emplear una copia de esta planta topográfica en diferentes alternativas de proyecto. Cierra este dibujo.

Planta Topográfica

Abre el archivo de AutoCAD ‘’CAMINO IXCATLAN – SANTA CRUZ’’

Este archivo ya considera:• La localización de los puntos obligados de origen y

destino,• El estudio para la localización de la línea a pelo de

tierra,• La línea a pelo de tierra, y por separado• El eje de la poligonal del trazo definitivo

ALTERNATIVA 1.

En una copia de la planta topográfica, te puedes plantear otras alternativas; inicialmente, sugiero sigas el proceso ya establecido para esta primera alternativa.

Localización de los puntos de Origen y DestinoOrigen en Ixcatlan X = 655157.500, Y = 1870171.700

Destino en Santa Cruz X = 655887.000, Y = 1870331.100

Localización de la “línea a pelo de tierra”:

Se recomienda emplear el comando circulo para ir localizando la pendiente requerida. Para nuestro caso la pendiente gobernadora es del 6%. Sin embargo el desnivel entre los puntos de origen y destino es de 35 m, y para una distancia aproximada de recorrido de 1300 m, resulta una pendiente de 2.7%; para localizar la línea apelo de tierra se estableció una pendiente del 3%, con lo cual se vence el desnivel entre los puntos de origen y destino. El criterio fue subir cada dos metros por lo que la distancia resulto 2/.03= 66.6 m, considerándose de manera practica radios de 67 m para las circunferencias.

Enciende la capa “LOCALIZACIÓN DE LA LÍNEA A PELO DE TIERRA”.

Línea a Pelo de Tierra

Para trazar la línea a pelo de tierra, se unen los puntos de intersección de las circunferencias con las curvas de nivel ascendentes cada dos metros.

Apaga la capa “Localización de la línea…”, enciende la capa “Línea a pelo de tierra”

Estudio de la Poligonal del Trazo Definitivo

Se localizan tangentes largas que sigan de manera general a la línea a pelo de tierra.

Poligonal del Trazo definitivo.

Salva tu dibujo como CAMINO IXCATLAN ALTERNATIVA 1

En el Editor de Capas, crea la Capa “Eje”, en color rojo, espesor 0.3, tipo Centro 3, y defínela como capa actual.

Ejecuta el comando script con la información del eje, realizando la secuencia: Polilínea, Herramientas – Ejecutar Comandos, busca el archivo de texto extensión .scr ‘’ALT 1 EJE CAMINO.scr ‘’ y ábrelo, termina aplicando Enter.

Estudio de las curvas del alineamiento horizontal

Encendiendo la capa RADIOS VS GRADOS se seleccionan las curvas que mejor se adapten a la topografía.

Solo para decidir que grado de curva emplearemos en cada Punto de inflexión, hacemos tanteos a ver cual ajusta mejor con la topografía, copiamos y sobreponemos, (desactivar referencia a objetos) y borrar después de hacer los tanteos

Dibujo de las Curvas Horizontales, con el comando “Civil CAD… Módulos - Carreteras SCT- Curvas – Horizontales – Dibujar”, se definen los parámetros de la curvas, una a una para los siguientes datos:

CURVATIPO DE CAMINO

VELOCIDAD DE

PROYECTOGRADO DE

CURVA

SOBRE ELEVACIÓN AL CENTRO

Sc

SOBRE ANCHO Ac

cm

TIPO DE CURVA BOMBEO

SOBRE-ELEVACIÓN

INICIAL

SOBRE-ELEVACIÓN

FINAL

Le ENTRADA

m% FUERA

Le SALIDA

m% FUERA

C1CAMINO TIPO

C

50 Km/H

6° 6.3% 70 SIMPLE 2% -2 -2 28.40 100 28.40 100

C2 16° 10% 130 SIMPLE 2% -2 -2 40.00 100 40.00 100

C3 40 Km/H

22° 9.5% 150 SIMPLE 2% -2 -2 30.37 100 30.37 50

C4 26° 10% 170 SIMPLE 2% -2 -2 31.47 50 31.47 50

Se toca el PI con el cursor y se introducen los datos requeridos, obsérvese que conforme se va introduciendo la información , CivilCAD informa sobre los requerimientos técnicos.

Genera el cuadro de construcción del eje del camino: Aplica la orden Civil CAD -Módulos - Carreteras SCT- Eje de trazo - Cuadro de Construcción; Selecciona el eje cerca del punto de inicio, valida las coordenadas del punto de inicio, inserta el cuadro fuera del área del dibujo.

Genera el cuadro de curvas: Aplica Civil CAD – Generar Cuadros – Curvas; se selecciona el eje y se confirma dando Intro. Inserta el cuadro fuera del área del dibujo

Marcado de las Estaciones sobre el Eje. Selecciona Civil CAD – Altimetría - Eje de Proyecto - Marcar Estaciones; y selecciona el eje de proyecto cerca del punto de partida, acepta la opción para insertar Intervalos de 20 metros, con 20 metros para izquierdas y derechas. Si lo deseas puedes insertar estaciones intermedias en los puntos de comienzo y terminación de curvas o localizaciones para determinadas obras como las alcantarillas, por ejemplo inserta la estación final , indicando E (de estación) e introduciendo el Km de termino como 1+277 (Si hubiera diferencia, ajusta para tus datos). Teclea T para terminar.

Dibujo del Perfil del Terreno, activa la rutina para dibujar perfil de terreno, haciendo: Civil CAD – Altimetría - Perfiles – Terreno –Dibujar, opción Eje < E > y selecciona el eje de proyecto, especificando una escala horizontal de 1:1000 y vertical de 1:100. Coloca el perfil resultante en la parte superior donde no existan objetos dibujados.

Dibujo del Perfil de Proyecto, Selecciona la rutina para dibujar el perfil de proyecto y especificar elevaciones, pendientes y puntos de inflexión, aplicando: Civil CAD –Altimetría – Perfiles – Proyecto – Dibujar.

Estación Elevación0+000 26700+660 26890+900 2697.51+277 2707.10 (Ajusta a tu kilometraje final)

Trazo de las curvas verticales. Selecciona la rutina para trazar curva vertical, aplica: Civil CAD – Carreteras SCT – Curvas – Verticales – Dibujar. Selecciona con el puntero los puntos de inflexión en el perfil de proyecto, en el cuadro de curvas verticales introduce la velocidad, la longitud horizontal de las curvas, resulta de alrededor de 10 m, proponemos 20 m.

El diseño de las secciones de construcción se realiza a partir de las especificaciones de proyecto geométrico y de los estudios de mecánica de suelos. Para el diseño de las secciones de construcción, el cálculo de volúmenes, el dibujo de la retícula y el diagrama de curva masa aplica: “Civil CAD –Altimetría – Secciones- Volúmenes- Procesar Eje”; selecciona el perfil del terreno, Escoge sí dibujar secciones A, B, C, E.

• En Definir Para editar las secciones aplicando una distancia (semiancho de sección) de 3.5 m, pendiente de -2 y desnivel de -0.07, sección simétrica, Añadir tramo; Aceptar.

• En Revisar Selecciona la opción dibujar retícula, se pueden revisar las secciones de construcción antes del cálculo y dibujo; seleccionamos Aceptar.

• En Datos de secciones En el botón Indicar relación H:V para los taludes en corte 0.5:1, terraplén 1.5:1, aplicar talud simétrico, Aceptar; no considerar seleccionar polilinea existente; despalme en corte y terraplén 0.20, factor de abundamiento 1.2, factor de compactación 1.0, material tipo A y aplicar a datos 0+000 a 1+272, Aceptar.

• Validar en este caso 20 m a secciones izquierdas y 20 m a secciones derechas. Lo mismo que las estaciones inicial y final.

• En Datos del Proyecto, introducir el nombre de la Obra: CAMINO IXCATLAN – SANTA CRUZ; el nombre del Eje: Alternativa 1; En Autor, el nombre del Ing. Proyectista (el suyo); Ordenada inicial de la curva masa 10,000, volúmenes iniciales para corte y terraplén: 0; Factor de abundamiento en corte 1.2, en terraplén 1.0; damos clic en Aceptar.

• En Escalas, para nuestro ejemplo consideramos los valores propuestos por default. Aplica Aceptar.

• En Opciones, considera los dibujos de la retícula del perfil, retícula de secciones, secciones transversales, curva masa, resumen, memoria, dibujar diagrama de curvas y exportar; Nº de estaciones por columna 5, factor de la curva masa 0.01; Valores por default para la retícula, margen y número de decimales, damos clic en Aceptar.

• En Cuneta introduce los parámetros H1= 1.20, H2= 0.20; V1 y V2= 0.40, solo incluir en corte, Aceptamos .

• Introducida toda la información requerida damos clic en Aceptar

Procesando la información: Dibujo del perfil, secciones transversales de construcción y cálculo de volúmenes.

PLANTAPERFIL

SECCIONES

Con la información obtenida se procede a la edición de los planos de proyecto… FIN.