Volumenes de Tierra [PDF]

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METODOS PARA CALCULO DE VOLUMENES DE MOVIMIENTOS DE TIERRA

MÉTODO DE SECCIONES HORIZONTALES O DE LAS CURVAS DE NIVEL El fundamento de este método es el mismo que el anterior, pero en este caso las bases del prismatoide son las secciones producidas en la explanación por planos horizontales de igual cota que las curvas de nivel. En general, el área de la sección a cota Z estará formada por la superficie comprendida entre las horizontales de cota Z de los taludes y la porción de curva de nivel de cota Z que quede interior a la explanación.

Una vez superficiadas las secciones correspondientes entre la cota del punto más alto y el más bajo de la explanación, se rellena el estadillo de cubicación que es parecido al anterior. Debemos tener en cuenta que las figuras que acaban en un punto (área 0) su volumen es un tercio del área de la base por la altura (volumen de la pirámide).

METODO DEL MOMENTO MEDIO También llamado método del plano. Es un método propio y de mucha incidencia en actuaciones agrícolas, dado que permite convertir la superficie sinuosa de un terreno en un plano uniforme, bien horizontal o bien con pendiente a una o a dos vertientes, fundamental para el riego en superficie, y todo ello cambiando de posición el propio terreno, es decir sin realizar aportación ni retirada a vertedero, simplemente desmontando las zonas altas y rellenando las bajas. En edificación se utiliza para analizar de forma previa el movimiento de tierras, una primera actuación analizando el movimiento para alcanzar un determinado plano, y en segundo lugar de forma fácil, el movimiento que correspondería para alcanzar un nivel superior de relleno. El ejemplo que se plantea, parte de un levantamiento taquimétrico sobre el terreno desbrozado, y sobre el tenemos que calcular cual seria el relleno de la base estabilizadora de una explanada, para alcanzar la cota 100.00 a la cual quedaría el enrase de la base pedida. El método consiste en dividir el terreno en pequeñas parcelas, de igual dimensión, determinar la cota media y calcular las coordenadas del centro de gravedad, punto por el cual pasa el plano de nivel medio.

Adaptamos una cuadricula de lado 10x10, sobre la explanada y determinamos la cota del punto central de cada uno de estos cuadrados. Antes de proceder a rellenar, tenemos que desmontar y nivelar el terreno, calculando a continuación el espesor del relleno base.

COEFICIENTES DE ESPONJAMIENTO En las mediciones de las obras se aplican diversos tipos de coeficientes de esponjamiento o asentamiento al terreno. Se pretende saber rápidamente que coeficientes aplicar. ESPONJAMIENTO: Si la excavación es de tierras, la tierra excavada viene a ser de un 20% a un 30% superior en volumen al volumen que ocupaba (1'20 a 1'30). Si es de roca, la roca excavada ocupa de un 25% a un 50% más que el volumen que ocupaba en estado natural. ( 1,25 a 1,50) COMPACTACIÓN: VERTIDA: si la tierra es simplemente vertida ocupa de un 10% a un 20% de lo que ocupaban las tierras en origen. (1'10 a 1'20) PISADA: Si las tierras son pisadas, ocupan lo mismo o un 10% más que esas tierras en origen. (1'00 a 1'10) COMPACTADA: Si son compactadas ocupan de un 95% a un 100% de las tierras en origen (0'95 a 1'00)

ORDEN DE REDES TOPOGRAFICAS Para la realización de un trabajo topográfico se necesitan puntos con coordenadas conocidas en los que apoyarse directa o indirectamente. Estos puntos se denominan vértices, y al conjunto de ellos red topográfica o red básica. La finalidad de las observaciones puede ser obtener las coordenadas de dichos puntos o crear la estructura topográfica para el desarrollo de trabajos cartográficos o fotogramétricos. En un proyecto se suele distinguir entre la red básica planimétrica y la red básica altimétrica. Las redes planimétricas tienen la finalidad de establecer coordenadas geográficas latitud y longitud ( j,l ) o bien cartesianas (X, Y) de los puntos. Las redes altimétricas determinan la tercera coordenada, la altura sobre el Geoide. Una red planimétrica estará formada por el conjunto de vértices con coordenadas (j, l) ó (X, Y), mientras que la red básica altimétrica lo será por vértices con máxima precisión en la coordenada H. Los vértices pueden ser los mismos, pero los condicionantes de situación son completamente diferentes, y esto hace que no siempre los puntos que forman ambas redes en un mismo trabajo, coincidan. Cuando los puntos que componen la red básica altimétrica y planimétrica coinciden se habla de redes tridimensionales. En este caso el conjunto de puntos está definido por coordenadas (j, l, h) ó (X, Y, Z) con máxima precisión en el trabajo.

Las redes planimétricas u horizontales se pueden subdividir atendiendo a criterios como la densidad de puntos, la metodología de observación y la zona de terreno que cubren. De este modo se plantean las redes de orden cero (continentales), de primer orden, de orden inferior (segundo y tercer orden) y las redes de cuarto orden (regionales).

Las redes verticales (la Red de Nivelación de Alta Precisión es una de ellas) tienen como objetivo dotar de sistema de altitudes a la zona de trabajo y servir de apoyo en trabajos cartográficos, geodésicos y topográficos. La altura de un punto sobre el nivel medio del mar en algún punto prefijado (en España se toma el nivel medio en Alicante), es la que se denomina altura ortométrica (H). La diferencia entre la altura elipsoidal (h) y la altura ortométrica (H) es la que llamamos altura geoidal (N) u ondulación del geoide, y representa las desviaciones del geoide con respecto al elipsoide de referencia. La ecuación que liga las tres alturas es: h=H+N Las observaciones GPS están referidas a un sistema de referencia global y proporcionan altitudes elipsoidales, mientras que las observaciones clásicas estarán referidas a sistemas astronómicos locales y proporcionan altitudes ortométricas. Los puntos que constituyen una red básica topográfica pueden estar separados desde unos centenares de metros hasta kilómetros dependiendo de la finalidad trabajo. Para ubicarlos se pueden utilizan los métodos de intersección (angulares y de distancias), y las técnicas GPS. Es el operador el que ha de decidir la elección del instrumental y en función del mismo, la metodología de observación y de cálculo. Normalmente es necesario dar las coordenadas de la red básica en un sistema de referencia oficial (ED-50) o en coordenadas de proyecto, existiendo vértices preexistentes en algún lugar, con los que es necesario efectuar los trabajos de enlace. En otras ocasiones se podrá optar por dar los resultados en un sistema de coordenadas arbitrario. El conjunto de puntos o vértices geodésicos con coordenadas en un determinado sistema de referencia se denomina “marco de referencia”. La altitud de los vértices geodésicos respecto a la red altimétrica se obtuvo observando itinerarios de desniveles por recíprocas y simultaneas entre los vértices y clavos de la red de nivelación de alta precisión. En este tema vamos a comenzar estudiando la definición de sistemas de referencia, describiendo los sistemas usuales en Topografía, la necesidad de observar desde ellos para efectuar la transformación de coordenadas de los puntos observados, los condicionantes de los métodos de observación de la red de nueva implantación y los métodos de cálculo y obtención de los parámetros de fiabilidad y precisión.

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO DE OCCIDENTE DIVISION DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA LAB. TOPOGRAFIA 2 AUX. EDGAR SALAZAR

MÉTODOS PARA EL CÁLCULO DE VOLÚMEN DE MOVIMIENTOS DE TIERRA COEFICIENTES DE ESPONJAMIENTO Y ORDEN DE REDES TOPOGRÁFICAS

IVAN ALEJANDRO TOC ROJAS

QUETZALTENANGO, 12 DE MAYO DE 2012.-

2005-11946

INTRODUCCIÓN

El movimiento de tierra es una ciencia que abarca, tanto los cómputos métricos de los volúmenes a mover como los principios de ejecución del trabajo. Por lo tanto la combinación de alineamiento y pendiente que cumpliendo con las n o r m a s d e trazado permitenla construcción de carreteras con el temor movimiento de tierras posible y con el mejor balance entre los v o l ú m e n e s d e excavación y relleno que se produzcan. El trabajo de mayor envergadura radica esencialmente en la ejecución de movimiento de tierras, partida que, generalmente, es la mas abultada dentro del presupuesto y de cuya correcta realización y control dependerá no solo el éxito t é c n i c o d e l a o b r a , s i n o t a m b i é n l o s b e n e f i c i o s e c o n ó m i c o s q u e d e s u t r a b a j o derive; al aplicarla en gran escala exige la experiencia y los conocimientos de un ingeniero especialista. A continuación se verán dos métodos para el cálculo de volúmenes para el movimiento de tierras, aparte del método de secciones transversales, también se verán que son y cuales son los coeficientes de esponjamiento y se hablara un poco de las redes geodésicas y para que sirven.

CONCLUSIONES

A lo largo de la formación profesional, los distintos cursos y clases que vamos llevando buscan fomentar una base sólida de conocimientos tanto técnicos como intelectuales que servirán para el mejor desenvolvimiento dentro de la sociedad y en el campo laboral y en todos los aspectos referentes a las actividades propias del mismo, lo cual permite buscar e investigar el porqué de ciertas cosas, tratando de encontrar soluciones a problemas o situaciones que se nos pongan enfrente, encontrándole sentido así a todos los conceptos vistos en las clases mencionadas. Para el ingeniero o estudiante civil, proyectándose a carreteras por ejemplo, una de las principales metas es llegar a hacer un estudio o elaboración de algún proyecto importante, utilizando así los conocimientos obtenidos de alineamiento, pendientes, etc. Y demás factores que puedan ayudar a realizarlo de la mejor manera, cumpliendo así con un movimiento de tierra deseado, así que lo descrito en el trabajo anterior da una pequeña introducción al tema.