gradient ee

LINEA GRADIENTE

ContenidoINTRODUCCIÓN..............................................................................................................................2

OBJETIVOS:.....................................................................................................................................3

DEFINICIÓN:...................................................................................................................................3

PENDIENTES EN CASO DE CARRETERAS..........................................................................................4

Pendientes Mínimas...................................................................................................................4

Pendientes Máximas..................................................................................................................4

Pendientes Máximas Absolutas..................................................................................................4

LONGITUD MINIMA DE CURVA VERTICAL PARABOLICA.................................................................5

LONGITUD MINIMA DE CURVA VERTICAL......................................................................................5

LONGITUD MINIMA DE CURVAS VERTICALES CONCAVAS..............................................................6

PENDIENTES MÁXIMAS (%)............................................................................................................7

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE SOBRE UN PLANO DE CURVAS DE NIVEL.....................................8

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE CON EL NIVEL DE INGENIERO....................................................11

PROCEDIMIENTO CON EL NIVEL DE INGENIERO:......................................................................12

TRAZO DE LINEA GRADIENTE CON EL ECLIMETRO.......................................................................15

EL ECLÍMETRO ÓPTICO DE MANO............................................................................................16

PROCEDIMIENTO CON EL ECLÍMETRO:.....................................................................................17

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE CON EL TEODOLITO...................................................................20

PROCEDIMIENTO CON EL TEODOLITO......................................................................................21

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE CON ESTACIÓN TOTAL..............................................................22

PROCEDIMIENTO CON LA ESTACION TOTAL.............................................................................23

TOPOGRAFIA II Página 1

LINEA GRADIENTE

LINEA GRADIENTE

INTRODUCCIÓN

En la vida diaria es muy necesario el uso de autopistas, túneles y canales de

agua; ya que desde nuestro ancestros, los Incas, Nazcas etc. Utilizaban mucho los

canales de agua, ya sean superficiales y subterráneos, sin ni siquiera poder

conocer el nivel y la mira, los nazcas enfrentaban sequias de hasta 10 años, por lo

que tenían que trasladar el agua de zonas altas, en donde rompían el nivel freático

y trasladaban el agua por medio de canales.

Estas grandes obras hidráulicas de nuestros antepasados siguen siendo utilizadas

hasta la actualidad, es por ello la importancia del estudio de la topografía, y mas

aun el conocimiento de la línea gradiente, pues este en carreteras es la mejor

opción en cuanto a economía y seguridad vial, y en canales de agua también,

pues con esta línea podemos controlar la pendiente, y así la velocidad y fuerza de

erosión del agua que pasa a través del canal.


LINEA GRADIENTE

OBJETIVOS:

Conocer el significado y la importancia de la línea gradiente.

El estudiante debe ser capaz, de poder trazar la línea gradiente ya sea con la ayuda de un nivel o de un eclímetro.

El estudiante debe tener la destreza y capacidad de poder dirigir,y elegir las distancias de los puntos de la línea gradiente.

DEFINICIÓN:Procedimiento de trazado directo de una poligonal estacada en el campo, como eje preliminar con cotas que configuran una pendiente constante, hasta alcanzar un punto referencial de destino, de un trazo nuevo (pasa por los puntos obligados del proyecto). Es una línea que al ir a ras del terreno natural, sigue la forma de éste, convirtiéndose en una línea de mínimo movimiento de tierra. Por lo tanto, cualquier eje vial de diseño que trate de seguirla lo más cerca posible, será un eje económico, desde este punto de vista.


LINEA GRADIENTE

PENDIENTES EN CASO DE CARRETERAS

Pendientes Mínimas

En los tramos en corte generalmente se evitará el empleo de pendientes menores de 0,5%. Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%.

Pendientes Máximas

El proyectista tendrá, en general, que considerar deseable los límites máximos de pendiente que están indicados en la Tabla 403.01. En zonas superiores a los 3000 msnm, los valores máximos de la Tabla 403.01, se reducirán en 1% para terrenos montañosos o escarpados.

En carreteras con calzadas independientes las pendientes de bajada podrán superar hasta en un 2% los máximos establecidos en la Tabla 403.01

Pendientes Máximas Absolutas

Los límites máximos de pendiente se establecerán teniendo en cuenta la seguridad de la circulación de los vehículos más pesados, en las condiciones más desfavorables de pavimento.

El Proyectista tendrá, excepcionalmente, como máximo absoluto, el valor de la pendiente máxima, incrementada hasta en 1%, para todos los casos. Deberá justificar técnica y económicamente la necesidad del uso de dicho valor.


LINEA GRADIENTE

LONGITUD MINIMA DE CURVA VERTICAL PARABOLICA

LONGITUD MINIMA DE CURVA VERTICAL


LINEA GRADIENTE

LONGITUD MINIMA DE CURVAS VERTICALES CONCAVAS


LINEA GRADIENTE

PENDIENTES MÁXIMAS (%)

CLASIFICACIÓN

SUPERIORPRIMERA CLASE

SEGUNDA CLASE

TERCERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA

(1)> 4000

4000 - 2001

2000-400 < 400

CARACTERÍSTICA

SAP (2) MC DC DC DC

OROGRAFÍA TIPO

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD DE

DISEÑO:

30 KPH

40 KPH10,00

12,00

50 KPH9,00

8,00

9,00

10,00

60 KPH7,00

7,00

8,00

9,00

8,00

8,00

70 KPH6,00

6,00

7,00

7,00

6,00

6,00

7,00

7,00

6,00

7,00

8,00

9,00

8,00

8,00

80 KPH5,00

5,00

5,00

5,00

6,00

6,00

6,00

7,00

6,00

6,00

7,00

7,00

6,00

7,00

7,00

7,00

90 KPH4,50

5,00

5,00

5,00

5,00

5,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

6,00

7,00

100 KPH4,50

4,50

5,00

5,00

5,00

6,00

5,00

5,00

6,00

110 KPH4,00

4,00

4,50

5,00

5,00

6,00

5,00

6,00

120 KPH 4,0

4,0

4,0


LINEA GRADIENTE

0 0 0

130 KPH3,50

4,00

140 KPH3,50

150 KPH

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE SOBRE UN PLANO DE CURVAS DE NIVEL

Para el trazo de la línea gradiente sobre un plano de curvas de nivel es muy sencillo teniendo a mano los materiales necesarios ya sea un compás, escuadras, escalimetro.

Se procede de la siguiente manera, ubicamos el punto inicial y final de nuestro trazo de carretera.

A

B


LINEA GRADIENTE

A

B

B

A


LINEA GRADIENTE

B

A


LINEA GRADIENTE

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE CON EL NIVEL DE INGENIERO

Es un equipo de topografía que permite determinar desniveles o cotas con precisión, ya que cuando esta nivelado describe una línea totalmente horizontal, dentro de los límites del alcance de la topografía. Así mismo este equipo nos ayuda a determinar altitudes con respecto al nivel del mar. Imprescindiblemente el uso de estos equipos en obras de ingeniería sobre todo en hidráulicas, al momento de la ejecución correspondiente y de hecho el operador debe tener conocimiento completo del manejo de estos equipos, ya que cualquier información errónea puede irrogar innecesarios gastos.

NIVEL PARA NIVELACIONES SENCILLAS, LEVANTAMIENTOS

TAQUIMÉTRICOS Y JALONAMIENTOS ESPECIALMENTE PARA EL ENTRENAMIENTO Y ENSEÑANZA DE

ESTUDIANTES.


LINEA GRADIENTE

PROCEDIMIENTO CON EL NIVEL DE INGENIERO:

1. El primer paso es de hacer la poligonal y posteriormente las curvas de nivel del terreno (relleno topográfico),las curvas de nivel son muy importantes pues nos dan una idea de por dónde podría pasar el canal, pero esto solo es una primera idea, luego viene el trazado de la línea gradiente partiendo del punto elegido, al que llamaremos punto “A” de la línea gradiente.

2. El segundo paso consiste en elegir de acuerdo al terreno, la pendiente del canal, el cual en nuestro caso elegimos una pendiente de 5 por 1000 en bajada; lo que los dice que si avanzamos 10 metro la cota debe disminuir en 5cm.


LINEA GRADIENTE

3. Luego hallamos las coordenadas y cotas del punto “A” a partir de un punto conocido de de la poligonal, al que llamaremos BM,este punto de la poligonal debe ser el más cercano al punto “A” y tratar de hacer el traslado de cota con nivel, porque este tiene mas precisión.

4. Cundo ya se conoce el punto “A” de la línea gradiente,viene lo que es trazado de la línea gradiente, con ayuda exclusivamente del nivel y la mira; el procedimiento es muy sencillo.

Primero se hace una estación con vista atrás hacia el punto A.

El siguiente punto en visar será la vista adelante del siguiente punto al cual comenzaremos a enumerar partiendo del punto 1, es decir dicho punto será el punto uno.

Pero este punto 1 debe cumplir con las condiciones de línea de gradiente es decir su pendiente debe ser 5 por mil, por eso si avanzamos 10m la lectura siguiente deberá medir 5 cm mas que la lectura de cota anterior,pero teniendo un radio constante de 10m con origen en el punto anterior

Pero para esto también hay otra restricción que es que el terreno no debe estar por encima o debajo de 30cm de la línea horizontal, y si esto no ocurre se tendrá que acortar la distancia, lo que retrasaría un poco el trabajo, y en el peor de los casos hacer otra estación.

Así se continúan con todos los puntos hasta llegar al final


LINEA GRADIENTE

5. Es importante también tener otras consideraciones;como cuando se encuentran en una curva muy pronunciada, no se pueden cubrir los 10m, por lo que en esos caso se debe disminuir la distancia a otro numero par, pero este debe ser mínimo 2 metros, esto porque si se elige 2m, la variación de cota sería tan solo 1cm y esta es la mínima división de la mira por lo que si la distancia fuera menor, seria muy difícil poder hallar la variación de cota, el segundo caso por el que la distancia no debe ser menor a los 2 metros, es por que esta distancia es la mínima distancia cómoda para poder observar sin ningún problema la lectura de la mira a través de la lente del nivel.


LINEA GRADIENTE

TRAZO DE LINEA GRADIENTE CON EL ECLIMETRO

Llamado también nivel de mano, se caracteriza por su manejo sencillo y la rapidez con que se pueden determinar los ángulos de elevación y de depresión. Se utiliza para mediciones preliminares, construcciones de carreteras y líneasferrocarriles, secciones transversales, líneas gradientes e exploraciones de pendientes, para mediciones geológicas y forestales, etc.El eclímetro es un goniómetro que se utiliza para medir ángulos cenitales. Podemos distinguir dos tipos de eclímetros como son

Eclímetros de Plano: cuando el limbo del aparato va fijo.

Eclímetros de Línea: son aquellos que permiten efectuar la lectura cenital ya corregida, van provistos de un nivel de gran sensibilidad que calamos en cada visual girando el limbo, para hacer coincidir el cero de la graduación en la posición en coincidencia con el cenit.

Actualmente se utilizan eclímetros automáticos que dan la lectura corregida directamente mediante un sistema compensador. Por ejemplo


LINEA GRADIENTE

EL ECLÍMETRO ÓPTICO DE MANO

Está apropiado para mediciones rápidas y cómodas de ángulos de inclinación, permitiendo, la determinación de alturas por ejemplo de árboles o edificios, para la determinación de inclinaciones necesarias para el montaje de el control de antenas directivas y móviles, para la determinación de alturas de paredes e inclinación de perforaciones en canteras, estudios agrícolas, levantamientos de perfiles longitudinales y transversales para la reducción de distancias inclinada, etc.

Este instrumento nos permite, además, obtener una lectura rápida y segura de las escalas con un error mínimo en la medición y se puede utilizar como nivel automático o a mano para nivelaciones, porque la línea cero oscila automáticamente a la posición horizontal.


LINEA GRADIENTE

PROCEDIMIENTO CON EL ECLÍMETRO:

1. El personal necesario dependerá de las dificultades que se presenten a lo largo de la ruta seleccionada para el trazo de la Línea de gradiente. Como mínimo se requiere de cinco personas, además de un operador para el instrumento. Dos de ellas para realizar las medidas con la wincha o cordel, dos para la ubicación y pintado d e las estacas y una para ubicarse en el punto de referencia donde se realice la lectura.

2. Al igual que en el caso del altímetro, el trazo de la Línea de gradiente se inicia desde la fuente de agua (tema de la parte practica del curso) ubicándose las estacas considerando distancias definidas (por ejemplo cada 20 m.).

3. Al inicio del tramo se ubica el operador quien visara el nivel de visibilidad en la marca señalada en el jalón objetivo. Esta distancia y el ángulo medido se registran en la libreta de campo, lo que servirá para determinar la altura vertical (ver Figura).


LINEA GRADIENTE

4. Para proseguir con el levantamiento, el operador ubica su estación en la estaca en la que anteriormente se estaciono el jalón objetivo y realiza la lectura del ángulo vertical considerando una nueva estaca, y así sucesivamente hasta llegar a la última estaca considerada en el trazo.

La distancia vertical (h) será determinada mediante la siguiente relación:

En el siguiente cuadro se presenta un ejemplo para el cálculo del trazo de la línea de conducción usando el eclímetro:


LINEA GRADIENTE


LINEA GRADIENTE

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE CON EL TEODOLITO

El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para obtener ángulos verticales y, en el mayor de los casos, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.

Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico,y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total.

Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con ayuda de lentes.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON TEODOLITO


http://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_total

http://es.wikipedia.org/wiki/Taquimetr%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Mira_(instrumento_geod%C3%A9sico)&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Topograf%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

LINEA GRADIENTE

PROCEDIMIENTO CON EL TEODOLITO

Para obtener la línea gradiente con el uso del Teodolito, tenemos que:

1. Establecer la dirección por la cual pasara nuestra línea gradiente.

2. Ajustar nuestro teodolito por el limbo vertical con un ángulo cenital medida la cual será 90° - G%

3. Al tener fijado nuestro teodolito con el ángulo pedido, con ayuda de una cinta métrica, hallaremos la altura del instrumento.

4. Posteriormente colocaremos una o más miras por el eje de nuestra gradiente para así visualizar alturas iguales a la medida con la cinta métrica, hallando asi puntos que nos darán en conjunto nuestra línea gradiente.


LINEA GRADIENTE

TRAZO DE LA LINEA GRADIENTE CON ESTACIÓN TOTAL

El levantamiento por estación total es un procedimiento realmente rapido y sencillo, el beneficio de este procedimiento es que no es necesario tener conocimiento de los anteriores levantamientos, lo necesario en este levantamiento es tener claro la nivelación de los equipos y sobretodo de la nivelación y dirección del prisma, otro paso importante que la persona debe tener en cuenta es que la vista del la estación total hacia la cabeza de prisma es que la vista del prisma este parcialmente borrosa.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON ESTACION TOTAL


LINEA GRADIENTE

PROCEDIMIENTO CON LA ESTACION TOTAL

Para obtener la línea gradiente con el uso de la estación total, tenemos que:

1. Esto lo logramos mediante el uso de la estación total. Primero

estacionamos la estación total en un punto estratégico donde se pueda ver

gran parte del terreno.

2. Después con la ayuda de la brújula encontraremos el norte y colocaremos

el prisma en esa dirección.

3. Establecer la dirección por la cual pasara nuestra línea gradiente.

4. Ajustar nuestra estación total verticalmente con un ángulo cenital medida la cual será 90°.


LINEA GRADIENTE

5. Al tener fijado nuestra estación con el ángulo pedido, con ayuda de una cinta métrica, hallaremos la altura del instrumento.

6. Luego visaremos puntos, a criterio de nosotros, que nos ayuden a representar bien el terreno.

7. Posteriormente colocaremos una o más miras por el eje de nuestra gradiente para así visualizar alturas iguales a la medida con la cinta métrica, hallando asi puntos que nos darán en conjunto nuestra línea gradiente.


gradient ee

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