Laboratorio de Vías II

A: Ing. Efraín Solano

Por: Julian Andrés Velasco Bonilla.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

Facultad de Ingeniería Civil

Popayán, 28 de octubre de 2014

Informe No 1

1. Configuración de Topo 3

Instalamos la versión de topo3 mas reciente siguiendo los pasos de instalación que indica el mismo programa

- Vamos a equipo- Panel de control - Reloj, idioma y región - Configuración adicional- Cambiamos símbolo decimal (.)- Símbolo decimal (,)Con el fin de que Topo3 se ejecute sin problemas.

2. Organizar Datos

Tenemos Lista la nube de puntos en Excel como la entrega el topógrafo

Organizamos los datos como se necesita para poder subirlos a topo3 y crear la cartera puede ser en otra hoja del mismo archivo o en otro archivo.

Ordenamos los datos da la A –Z

Seleccionamos todos los datos ya sea en la misma hoja de cálculo o en una nueva

En la hoja donde están los datos seleccionados vamos a

Datos

Ordenar

Escogemos de A a la Z

Así quedaran en orden para poder adicionar las otras casillas que son los datos que nos pide Topo 3 para poder subir la nube de puntos

Creamos Id_coordenada, Descripción de coordenada, capa, Des_Punto, Id_Punto.

Las casillas de Descripción de coordenada, capa son los mimos datos de descripción de punto.

Colocamos un numero de Id para coordenada para poder identificarlos usamos el número 1 en A2 de Id y en la siguiente usamos un condicional para que siga poniendo los números de acuerdo al punto que pertenezca así

Formula condicional +si (F3=F2 , A1, A2+1)

Además la descripción de coordenada igual a la capa y a la descripción del punto, también de hace para la Identificación del punto solo que para estos se usan palabras cortas porque son las que van visibles sobre los puntos.

Teniendo listos los Datos guardamos y empezamos el trabajo en Topo3

3. Subir Datos a Topo3

Ejecutamos el programa como administradorVamos a

- Utilidades- Pegar Múltiples Coordenadas del portapapeles - Copiamos la cartera de Excel que Organizamos- Damos Click en muestra y confirmamos

Para ver la nube de puntos damos click en ver toda la gráfica.

4. Preparar la nube para empezar a trabajar

Verificamos que se hayan creado las capas para los elementos

- Utilidades - Capa Objetos (Cada capa debe tener un color o lo cambiamos a nuestro gusto)- Aceptar

En caso que se necesiten más repetimos este procedimiento y usamos un nombre nuevo en las casillas que están sin asignar

Trabajar en capas nos facilitara el trabajo y lo hará más ordenado

Para identificar cada objeto con su respectivo Id visible

Seleccionamos todos los objetos de la grafica

- Click Derecho sobre algún punto- Seleccionar Todos los objetos - Click por fuera de la grafica - Modificar Propiedades

En la opción de muestra solo seleccionamos R-D o identificador

- Aceptar

Luego aparecerán los identificadores como se muestra en la imagen anterior estos estarán ubicados en su respectiva capa.

5. Trazado de las Polilineas

Para que el trazado de las polilíneas sea más eficiente y solo poder trazar las poli líneas de cada objeto con los puntos de cada objeto

Crear Poli línea (P)Activamos la capa en la barra plegable inferior como se ve en la imagen, y activamos el nodo o vértice en la parte izquierda de la pantalla

Si es necesario apagamos las capas y dejamos visibles solo en las que vamos a trabajar.

Damos click en cada punto del Objeto

(Que estamos trazando hasta terminarlo)

Cada objeto debe quedar en la misma poli línea terminado este proceso verificamos que sea un solo objeto ubicando el puntero del mouse sobre el objeto las líneas que lo conforman debe quedar azul como si fuera una sola, luego la seleccionamos y la ubicamos en la capa que corresponda De igual forma para todos los objetos de la nube

6. Crear el modelo digital del terreno

Creamos las líneas de quiebre

Damos Click derecho sobre la pantalla y le damos - seleccionar todos los objetos - Click derecho ( modificar propiedades)- Seleccionamos línea de quiebre ( desmarcamos y volvemos a marcar)

Modelo digital

- Triangular e interpolar curvas de nivel - Triangular e interpolar

Activamos sobre los iconos

- Ver triangulación- Ver curvas de nivel

7. Diseño de una vía existente

Teniendo listo todo el proceso anterior y sabiendo que esta topografía corresponde a una vía existente

Sabiendo el tipo de terreno (montañoso), carretera terciaria y la velocidad de diseño (30 KM / H ) Escogemos los otros parámetros de diseño

Parámetro Valor Tabla Pagina

Radio mínimo 21 3.5 107

Pendiente Máxima 12% 4.2 128

Peralte máximo 6% 3.5 107

Para trabajar sobre el nuevo diseño procedemos a bloquear todas las capas y dejar desbloqueadas con las que trabajaremos (Nuevo diseño)

Tratando de usar el mismo eje planteado y conservándolo trazar una polilínea

Modificar la polilínea moviéndolos Pi’s hasta ajustarla lo más que se pueda al eje de la vía.

Hacer este procedimiento tantas veces hasta que el trazado se ajuste lo más que se pueda usando el menor número de Pi’s posibles.

Después de haber planteado la poligonal de base se debe

- Modificar las propiedades del objeto - Seleccionar con diseño de vías

Aparecerán las curvas que se asignan por cada pi que quedo en la poligonal inicial

8. Ajuste de los radios

Con anterioridad analizamos el diseño y encontramos los radios mínimos para el diseño luego el mejoramiento del diseño se basa en mejorar los radios o ampliarlos usando como mínimo el hallado para las condiciones del terreno y ampliándolos lo que permita el diseño.

- Click diseño de carreteras- Click Diseño en planta del eje de la via- Click sobre el eje

Se abre el cuadro anterior y en la columna de los radio se deben cambiar

9. Revisión del Diseño y Elementos del ele de la vía

- Click diseño de carreteras- Click Diseño en planta del eje de la via- Click sobre el eje - Click en opciones - Elementos (F3)

Revisamos que sean posibles las curvas planteadas en el primer caso y por defecto se asignan curvas circulares todas deben ser posibles además el cuadro muestra detalles de los elementos.

- Click diseño de carreteras- Click Diseño en planta del eje de la vía- Click sobre el eje - Click en opciones - Click Revisar diseño en planta

Se revisa el diseño viendo que los parámetros cumplan con x se marcan los que no cumplen, en la foto ya todos cumplen, se tuvo que jugar con los parámetros para que fuera posible.

10.Diseño de la sección transversal

- Click diseño de carreteras- Click Diseño de la sección transversal de la vía (F8)- Click Secciones Transversales Típicas

Al diseño se le debe asignar una sección transversal esta puede ser cualquier sección pero le asignamos los valores que necesitamos para el diseño en sección de calzada, talud en corte y talud en terraplén.

Click capa Estructura

Asignamos los valores de espesor en metros de cada capa de la estructura y el material.

11.Revisión de la transición de peraltado

- Click Diseño de carreteras - Click transición de peraltado- Click sobre el eje de la vía

Se modifican los valores de las rampas de peralte tanto de entrada como de salida hasta que se hagan posibles las curvas

- Haciendo click opciones- Peraltes y sobreanchos

Y repetir la operación de modificar los peraltes de cada curva hasta hacerlas posibles y verificando que las entre tangencias sean aceptables y no se traslapen unas con otras lo que significara que no hay suficiente espacio para hacer la transición del peraltado.

12.Espiralizar las curvas circulares

El diseño se mejora en su aspecto estético especializando las curvas es decir cambiando las curvas circulares por espiral – círculo – espiral siguiendo el siguiendo este procedimiento.

- Click Diseño en planta del eje de la vía

En estas casillas cambiar a espiral – círculo – espiral

Al hacer esto las curvas en el diseño no se ven bien así que toca empezar a variar radios, longitudes de la espiral de entrada y salida.

- Click en velocidades específicas y peraltes propuestos

Escoger un Le dé entrada y salida en el rango propuesto por el sistema para cada curva y damos F12 para que la curva se redibuje

- Click en aceptar para que guarde los datos de igual forma se hace para los radios y cada vez que sea necesario hasta ajustar el diseño

- Click Diseño de carreteras - Click en peraltes y sobre anchos

En este caso la curva #6 la dejamos circular porque no puede espiralizarse, entonces modificamos los valores de pc+, pc- , pt+ y pt-

Te y Et en el caso de las espirales se borran estos valores y solo se usan de nuevo para corregir cuando tenemos error en la rampa de peraltes.

Al cumplir todos los parámetros hemos cumplido con la espiralización de las curvas

El diseño final en planta con curvas espirales se ve así

Si en el transcurso del cambio en el diseño se corre del eje de la vía existente se debe ajustar nuevamente el eje del diseño a este.

13.Diseño en perfil del eje de la vía

- Click diseño de carreteras- Click Diseño en perfil del eje de la vía- Click sobre el eje de la via

- Click en propiedades del objeto- Click sobre la poligonal que se trazo anteriormente- Click en “con diseño de carreteras”

Trazar una poligonal sobre el eje en perfi tratando como PiV (Pi de la curva vertical) ubiacandolos en las partes mas sobresalientes y mas bajas a criterio del diseñador .

Lo que queda por encima de esta poligonal es corte y por debajo o con relleno.

Para ver los bordes derecho e izquierdo

- Click ver - Click en ver selección de perfiles - Seleccionamos auxiliar izquierdo y auxiliar derecho

- Click en diseño de carreteras- Click en diseño en perfil del eje de la via (F7) - Le dimos valor de 40 a L de entrada y L de salida para empezar a

tantiar

- Click en velocidades especificas , valores de referencia y chequeo del diseño en perfil .

Revision del los parametros del diseño en perfil

El parametro k es la relacion estre el alineaminto en planta y los elementos (cuvas) en perfil por direntes condiciones como seguridad, operación y drenaje de la obra y a su vez de la forma que tenga la curva vertical (cocava o covexa) teniendo en cuenta distancias de visibilidad de parada y las longitudes de las curvas vertcales.

Todo esto el programa lo calcula al mismo tiempo se puede corroborar los resultados que arroja el programa con el manual de diseño geometrico de carreteras en la tabla 4.4

En el recuadro amarillo aparecen X en los parametros que no cumplen en caso contrario el diseño se esta ajustando a las especificaciones de la norma ademas en el mismo cuadro se puede ver las pendientes en este caso estas no pueden superar el 12%

Al terminar el diseño en perfil concordante el diseño en planta se ve asi

Haciendo click en ventanas y seleccionando en sentido vertical lo podremos ver y manipular como se muestra en la imagen ademas podremos recorrer el diseño en planta y en perfil

Para mejorar el diseño se debe acercar lo mas posible al eje de la via el diseño en perfil con el fin de hacer que el diseño tenga el un volumen de corte y relleno maximo de 15.000 m3 entre los dos con lo cual se garantiza un diseño mas economico.

14 Calculo de secciones transversales y movimiento de tierras

- Click en Diseño de carreteras- Click en calculo de secciones transversales y movimiento de tierras- Click sobre el eje en planta- Click en aceptar

El proceso del calculo toma unos minutos

Desplega el cuadro de dialogo preguntando si desea ver las secciones transversales

- Click en aceptar

Se deben ver las secciones transversales ,el volumen en corte , en relleno y el modelo de cada seccion asi se puede ver en cada seccion en la abscisa correspondiente que clase de obra de debe hacer.