Post on 06-Feb-2016
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INTRODUCCION
Los caminos son las vías que unen una localidad con otra y que están
fuera del área urbana. Estos caminos surgen principalmente de factores como:
la densidad poblacional y las actividades comerciales, creando
espontáneamente la necesidad de vías de transportes para sacar los productos
o ingresar insumos, trasladar a las personas a Servicios Públicos,
establecimientos educacionales, y en general todo tipo de transporte. Estos
caminos, con el tiempo y según su importancia, requieren de un mantenimiento,
o si la demanda de transporte lo requiere, aplicar una reingeniería,
ensanchando la vía, como es el caso de este trabajo de título.
Es el Ministerio de Obras Públicas (M.O.P.), por medio de la Dirección de
Vialidad, el organismo encargado de conservar el buen funcionamiento y estado
de los caminos. Para determinar cuál será el monto de la inversión que realizará
y el orden de importancia de los caminos, realizará una evaluación técnica, que
determina el estado actual del camino, paraluego proyectar la solución de sus
necesidades, aplicando una reingeniería.
Según estas evaluaciones se determina cuales serán los caminos enlos
que se invertirá y el orden cronológico que se dará para su ejecución de
unproyecto y construcción.
El camino “CAMINO PUYEHUE-ANTILLANCA, ROL U.485, TRAMO KM.
4,10 AL KM. 8,00, COMUNA DE PUYEHUE, PROVINCIA DE OSORNO”, se
ubica dentro de las Vías de Belleza Escénica (VBE), que se definen como
caminos que se emplazan en zonas de gran valor paisajístico o ambiental, y
cuyo propósito es preservar y proteger los corredores aledaños a ellos, ante el
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cambio estético que eventualmente pudieran sufrir debido a actividades no
compatibles con el entorno.
En este contexto, visualizar e implementar rutas turísticas, permitirá
compatibilizar la necesidad de comunicación con los atractivos propios del
sector y la calidad del paisaje, potenciando una actividad que en diversas
regiones constituye uno de los principales pilares del producto interno bruto.
En estas vías se consideran parámetros de diseño diferentes a los
habituales, en aspectos como velocidad, anchos y señalética.
Este camino fue seleccionado, para ser estudiado y aplicar una
reingeniería, que consiste en mejorar el trazado actual del camino y el sistema
de evacuación de aguas lluvia y canalizar las de otro origen, levantar la
plataforma y colocar un material estabilizado como carpeta de rodado, todo esto
en la faja de expropiación existente.
El interés que se ha motivado a desarrollar el tema en estudio, es que el
trabajo que realiza el TNS TOPOGRAFIA en la construcción de éste.
Esperando que el presente trabajo aporte al conocimiento de aquellas
personas que tengan la inquietud de abrir más su campo ocupacional, referido a
las obras de ingeniería, especialmente de caminos.
Para un mejor entendimiento del desarrollo de este trabajo de título, se
dividirá en 3 capítulos que contienen la información necesaria para la
evaluación, estudio, y ejecución del contrato.
En el primer capítulo se mostrarán las bases que entrega el M.O.P para
estudiar y ejecutar la propuesta, que son los antecedentes administrativos y los
antecedentes técnicos del proyecto.
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Los antecedentes administrativos serán las bases reguladoras del
contrato, desde la publicación de la llamada propuesta, hasta la entrega final del
camino. Estas bases también incluyen las especificaciones ambientales.
Los antecedentes técnicos del proyecto, contienen la evaluación del
estado actual del camino, los detalles del proyecto como cuadros de obra y
cubicaciones, y las especificaciones técnicas especiales que regulan las
normas de construcción.
El capítulo 2 se abordará toda la teoría y características técnicas que se
deben conocer para los trabajos topográficos de caminos, y en el capítulo 3 lo
relacionado con el control topográfico.
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OBJETIVO GENERAL
El objetivo general del presente trabajo es entregar un análisis y un
detalle completo detodas las funciones y trabajos topográficos que se deben
realizar en la construcción de un proyecto vial. Además, se deben aportar los
fundamentos teóricos que actúan como base sustentable para la evaluación de
los trabajos topográficos.
Dentro de los objetivos de este trabajo, se desarrollarán los pasos lógicos
a seguir dentro del proceso constructivo del proyecto, enfocados desde el punto
de vista de la labor que desempeña el TNS TOPOGRAFIA en los trabajos
topográficos.
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ANTECEDENTES FISICOS DEL PROYECTO
El proyecto referencial se lleva a cabo en la X Región, entre los Lagos de
Puyehue y Rupanco, y en él esta parte importante del Parque Nacional
Puyehue.
Predominan las extensiones planas de tierra con lomajes suaves, lo que
hacen de la zona un lugar propicio para la ganadería y la agricultura.
Avanzando hacia el sector oriental de la comuna, se comienza aobservar
un cambio en la geografía, ya que comienza a aparecer la Cordillera de los
Andes, generando sectores montañosos.
El clima predominante en esta área, corresponde al clima templado
lluvioso, cuya precipitación media anual es de 1.330 mm. Esta difiere de la del
resto de la región (2.000 mm en Valdivia y 1.800mm en Pto. Montt) por la
presencia de la Cordillera de los Andes.
La temperatura media solo alcanza a 11° C. En la X Región predominan
los sueloshúmedos, pardos y rojizos divididos de acuerdo a sus características
fisiográficas en tres grupos:
a) Los que ocupan posición alta y cerros abruptos.
b) Los que se sitúan en una posición intermedia y presentan lomajes suaves.
c) Los suelos planos, es decir, las vegas y las depresiones pequeñas.
En la zona del proyecto se pueden apreciar los suelos altos con
topografía escarpada y cerros abruptos, en los cuales se presentan pendientes
y gradientes medias y fuertes.
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Fig. 1 Mapa de la ubicación del proyecto.
Fuente: Imagen Google Map (Mayo 2012).
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Bases para la Propuesta
Los contratos administrados por el M.O.P., se rigen básicamente por dos
aspectos fundamentales, el primero se refiere a lo administrativo, que sonlas
bases que norman los procedimientos desde la licitación y todo el proceso de la
construcción de la obra y el segundo es el aspecto técnico, en él están
contenidas las normativas para la construcción del camino y el proyecto,
cuadros de obra, cuadros de cubicaciones, etc. Ambos son necesarios para la
evaluación económica que se realice ya que el primero determinara los gastos
generales que implican realizar el contrato y el segundo los gastos de la
construcción de la obra.
El objetivo de este capítulo es dar a conocer cuál es la informaciónque
entrega el M.O.P para la licitación y la ejecución de sus contratos y como
obtenerla, para ellos se presentaran estos antecedentes para la propuesta de la
Licitación del contrato “CONSERVACION PERIODICA DE LA RED VIAL
COMUNAL, CAMINO PUYEHUE-ANTILLANCA, ROL U.485, TRAMO KM. 4,10
AL KM. 8,00, COMUNA DE PUYEHUE, PROVINCIA DE OSORNO”, de la
misma manera que las entrega el M.O.P. y que será la información mínima que
deberán poseer los proponentes y el contratista y en la que deberán basarse
para todas sus gestiones. Estos antecedentes podrán ser adquiridos según lo
indica la publicación de la propuesta y contienen los Antecedentes
Administrativos, los Antecedentes Técnicos Generales y los Antecedentes
Técnicos del Proyecto.
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1.1 Bases Administrativas.
Finalmente estas bases contienen las instrucciones de las gestiones que
deberá realizar el contratista para iniciar los trabajos. Ejemplos:
A. Mantención del balizado oficial: El contratista deberá tomar las precauciones
para reponer el balizado en su posición original, realizando incluso amarras
topográficas si fuera necesario.
B. Trazados topográficos, instrumentos y personal: Será de responsabilidad del
contratista el replanteo y estricto control planimétrico y altimétrico de la obra,
para lo cual, deberá disponer en faena del personal e instrumental adecuado
para efectuar todos los controles que sean necesarios. El contratista deberá
replantear el eje y tomar perfiles topográficos necesarios para recubicar
totalmente la obra, lo que deberá ser supervisado por la I.F., antes de iniciar
cualquier movimiento de tierra el replanteo y las cubicaciones resultantes
deberán ser aprobadas por el I.F., en conjunto con el departamento de estudios
de la Dirección de Vialidad.
1.2 Antecedentes técnicos generales en relación a topografía.
Los antecedentes técnicos generales son las normativas por las que se
rigen todos los contratos a serie de precios unitarios del M.O.P ejecutados por
medio de su Dirección de Vialidad, con el objeto de que todas las obras, en su
estructura general, sean realizadas y fiscalizadas bajo el mismo parámetro.
Estas normativas no se refieren a ningún contrato específico, pero rigen de
igual manera para todos, ya que hay variables técnicas que se repitenen el
inicio, desarrollo y término de todas las obras como la instalación y obligaciones
con la I.F. y las condiciones de la entrega final del camino.
Estos antecedentes conformados por las “Estipulaciones Generales” y
las “Especificaciones Ambientales” que se presentan a continuación.
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A continuación se presenta una copia de las “Estipulaciones generales”
entregadas por el MOP donde se detalla lo expuesto.
Estipulaciones generales:
Las obras a ejecutar se ajustarán íntegramente a lo señalado en las
Especificaciones Técnicas Generales, Manual de Carreteras Volumen 7,
versión Marzo 2008, en adelante MC-V7, en todos los aspectos pertinentes,
salvo en aquellos que sean expresamente ampliados, modificados y/o
complementados por las Especificaciones Técnicas Especiales y demás
antecedentes de Proyecto.
Asimismo, serán aplicables las Secciones, Especificaciones, Normas o
Métodos que resulten pertinentes de los siguientes documentos, cuya
abreviatura se incluye:
MC-V2 Manual de Carreteras, Volumen N° 2
MC-V3 Manual de Carreteras, Volumen N° 3
MC-V4 Manual de Carreteras, Volumen N° 4
MC-V5 Manual de Carreteras, Volumen N° 5
MC-V6 Manual de Carreteras, Volumen N° 6
MC-V7 Manual de Carreteras, Volumen N°7
MC-V8 Manual de Carreteras, Volumen N°8
MC-V9 Manual de Carreteras, Volumen N°9
RCOP Reglamento para Contratos de Obras Públicas.
AASHTO Normas de la American Association of State Highway and
Transportation Officials.
NCH Normas Chilenas del Instituto Nacional de Normalización.
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Se entenderá que las citas de Secciones, Especificaciones, Normas o
Métodos se refieren a la última edición, de dichos documentos, incluyendo
todas las modificaciones publicadas hasta la fecha del llamado a propuesta,
para la ejecución de las obras a que se refieren las presentes Especificaciones.
En adición a las cláusulas que se establecen a continuación, el
Contratista deberá también tener presente las Disposiciones Generales que se
describen en las Secciones 5.001 al 5.004 inclusive del MC-V5. Todas ellas
también formarán parte integrante del Contrato.
A.Empréstitos
Bajo ninguna circunstancia se autorizará abrir pozos de empréstitos
dentro de la faja del camino. En el caso que el Contratista desee abrir un pozo
de empréstito cercano a la ruta, éste no podrá estar a una distancia inferior a
200mts.del eje del camino, salvo consentimiento por escrito de la Inspección
Fiscal, previa autorización del propietario sea éste particular u organismo Fiscal.
En caso de no cumplirse estas disposiciones, la Inspección Fiscal
ordenará laparalización de las obras hasta la restitución a las condiciones
originales del terreno.
El Contratista deberá presentar a la Inspección Fiscal un plano del sector
del cual se extraerá el material, donde se indique claramente el volumen de
árido a extraer por zonas, maquinarias y métodos a utilizar.
Mientras éste no sea aprobado, no se podrá extraer ningún árido de la
zona en cuestión.
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B. Botaderos
Todos los botaderos que utilice el Contratista durante la ejecución de la
obra deberán contar con la aprobación de la Inspección Fiscal. El lugar será
elegido por el Contratista y presentado a la Inspección para su aprobación.
No podrán utilizarse como botaderos, propiedades particulares, salvo
autorización previa y expresa por escrito del propietario. Su ubicación deberá
quedar fuera de la faja y vista de camino y a una distancia mínima de 200
metros de eje de camino. Terminada su utilización, el lugar deberá quedar
limpio y perfilado para dejar el sitio en condiciones aceptables para la
Inspección Fiscal.
C.Presentación final de las obras
En el área comprendida entre los límites extremos considerados para el
despeje de la faja se deberán retirar los escombros, montones de tierra, ramas
y demás desechos, los taludes de corte y terraplenes deberán quedar
perfectamente peinados y la señalización caminera completa.
D.Mantención del balizado y puntos de referencia
Con el objeto de llevar un adecuado control y referencia de los trabajos a
realizar, junto con la iniciación de la obra, el Contratista deberá ejecutar o
reponer el balizado del camino en puntos cada 20 mts. De manera semejante,
se deberán balizar los kilometrajes de inicio y término del tramo que se
construye y en general cualquier punto singular del sector proyectado,
incluyendo Obras de Arte.
Estas balizas serán de madera con números negros y fondo amarillo, las
que deberán estar adheridas al cerco a la vista desde el camino. El balizado se
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podrá marcar también en elementos inamovibles tales como muros, postes,
rocas, etc.
Se deberán instalar además, puntos de referencia altimétricos cada 250
mts. como mínimo, ubicados fuera de la plataforma de trabajo y en un lugar
donde no sufran ningún deterioro durante el período que se utilizarán.
Estos estarán materializados en puntos fijos invariables de acuerdo a lo
señalado en el tópico 2.303.6 del Volumen 2 del Manual de Carreteras y
deberán ser entregados a satisfacción de la Inspección Fiscal, antes de iniciar
cualquier trabajo que les requiera.
Estos elementos (balizadoy PR) deberán mantenerse en buen estado
durante todo el período de construcción de las obras; el no cumplimiento de
esta disposición dará derecho a la Inspección Fiscal a la aplicación del Art.106
del "Reglamento para Contratos de Obras Públicas" (RCOP).
1.3 Especificaciones ambientales generales en relación a la topografía.
Explotación de empréstitos:
La responsabilidad de la búsqueda, ubicación, explotación y abandono
de los sitios de empréstitos como fuente de material para la obra, será de
entera y total responsabilidad del contratista.
La explotación de áridos, podrá generar efectos ambientales de
importancia como son: la pérdida de cobertura vegetal y suelo orgánico, la
erosión lineal y real, las alteraciones en el equilibrio erosión-sedimentación, y él
quiebre paisajístico. Es deber del contratista, restaurar las áreas dañadas por
las faenas extractivas.
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La elección de él o los sitios de empréstitos que servirán a la
construcciónde la obra, deberá ser propuestos por el contratista y aprobados
por la I.F., antes de iniciar las faenas extractivas, el contratista deberá
presentar:
- Plano de ubicación.
- Tipo de empréstito: fluvial, cantera, pozo.
- Distancia al inicio del proyecto.
- Volumen de la extracción aproximado.
- Descripción del área a explotar y su entorno.
- Plano planimétrico y altimétrico en estado previo a la extracción.
- Plano planimétrico y altimétrico como se pretende dejar después de ser
explotada.
- Perfiles transversales, previos a la explotación, proyectados y una vez
finalizadas las obras de extracción.
- Diseño de medidas de restauración mecánica y paisajista.
- Definición del uso posterior que se le dará al área explotada, si corresponde.
- Permisos de explotación del S.A.G. y otras instituciones según corresponda.
- Contrato con el propietario del sitio de empréstito.
- Fotografías: previa, durante y terminada la explotación.
Una vez terminados los trabajos de extracción en un empréstito, deberán
retirarse todos los escombros y basuras, desarmar las instalaciones de y
estructuras, hasta dejar el área completamente limpia y despejada.
El lugar de botadero será elegido por el contratista y su aprobación se
presentará a la I.F., debiendo presentar:
-Plano de ubicación.
-Tipo de material a depositar.
-Volumen del depósito.
-Descripción del área a rellenar y su entorno.
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-Plano planimétrico y altimétrico del área, antes y después del depósito
proyectado.
-Pendiente longitudinal de las paredes terminales del depósito.
-Procedimiento de la depositación de los materiales.
-Mecanismo de control de derrumbes y deslizamientos.
-Diseño de medidas de restauración mecánica y paisajística.
-Definición del uso posterior del área afectada.
-Copia del convenio de autorización para la instalación de botadero.
-Fotografías: previas, durante y finalizado el relleno.
1.4. Antecedentes técnicos del proyecto.
Como se mencionó en el punto 1.2 existen antecedentes técnicos
generales que son para el funcionamiento de la estructura general de todas las
obras, los “antecedentes técnicos del proyecto” se refieren específicamente al
aspecto técnico de la obra, en este caso del “CAMINO PUYEHUE-
ANTILLANCA, ROL U.485, TRAMO KM. 4,10 AL KM. 8,00, COMUNA DE
PUYEHUE, PROVINCIA DE OSORNO” , en estos antecedentes, que se
presentarán a continuación, se encuentra el inicio del estudio del proyecto con
la evaluación del estado actual del camino y las necesidades que presenta para
un buen funcionamiento, el detalle del proyecto con los planos, láminas tipo de
construcción y cuadros de cubicación y las especificaciones técnicas especiales
para la construcción, que detallan las metodologías de trabajo y características
de los materiales con las que seránejecutadas las obras.
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1.4.1. Evaluación del estado actual del camino y sus necesidades.
Para comenzar con el estudio del proyecto de mejoramiento el MOP
realiza una evaluación al estado actual del camino para determinar cuales son
las necesidades requeridas para el buen funcionamiento de éste, para ello
realiza una licitación pública entre empresas privadas que tienen la categoría de
consultoras de ingeniería, la empresa que se adjudique esta licitación visitará el
terreno y confeccionará un proyecto ajustándose al presupuesto que determine
el MOP.
Este estudio entregará la descripción actual del camino, cuantificando y
determinando el estado en el que se encuentran los elementos de éste, las
características de la geometría del trazado actual y un resumen del producto
final que se pretende con la realización del proyecto.
En adelante se presenta el estudio entregado al MOP por la consultora
encargada de realizar el proyecto.
A. Objetivos: el siguiente estudio tiene como objetivo realizar rectificaciones
de trazado en sectores limítrofes de velocidad, restablecer el ancho de
faja mínimo, verificar proyectar el saneamiento adecuadamente, levantar
la rasante en sectores donde sea necesario y proyectar una carpeta de
rodado granular, ajustándose al marco presupuestado disponible.
B. Descripción general del estado actual: El camino se encuentra con una
carpeta de rodado granular en regular a mal estado, presenta puntos
bajos y el ancho del camino es insuficiente en algunos tramos. Algunas
de las obras dearte corresponden a tubo de cemento comprimido de
escaso diámetro y en general el saneamiento es deficiente lo que con
lleva a que el camino se inunde en sectores. La señalización vertical es
insuficiente y la existente se encuentra en mal estado de conservación.
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El trazado en planta corresponde a una velocidad de 60 km/hr, con
algunas restricciones en sectores, debido al número de curvas horizontales
existentes.
El trazado en alzado se presenta con pendientes y gradientes
longitudinales variables a lo largo de todo el camino.
El camino en toda su extensión presenta anchos variables, los que no
pueden ser medidos en todos los puntos debido a la ausencia de cercos.
El saneamiento del camino está construido por 7 obras de arte
transversales y algunos fosos, las obras de arte está compuesto por tubos de
hormigón simple y tubos corrugados de escaso diámetro.
En el camino hay un total de 7 señales las cuales en general se
encuentran en mal estado, las señales faltantes corresponden a reglamentarias
e informativas.
i) Concepción global del proyecto:
Se considera el estacado del eje a distancias menores o igual a 20 mts. y
se mantendrá su posición original.
Se establece una velocidad de diseño de 60 km/hr, excepto en el sector
de cuesta que se ha disminuido, las que se restringe por señales
reglamentarias, debido a curvas horizontales sucesivas de radios restrictivos.
Todas las curvas horizontales se peraltan.
El ancho de la carpeta de rodado es de 6.0 mts de coronamiento.
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En la rasante se considera un mejoramiento mínimo de la actual del
camino, es decir, eliminando aquellos sectores que tienen pendientes
longitudinales prácticamente nulas y suavizando las más pronunciadas.
Se contempla un perfil tipo correspondiente a una carpeta de rodado
granular de 6.0 de ancho, conforme a láminas tipo, con un bombeo del 3%.
De un total de 7 obras de arte existentes transversales; 3 se
reemplazaran y 1se proyecta para la descarga de cunetas.
Para el remplazo de obras de arte se considera tubo de metal corrugado
de diámetro = 0.80 y 1.00 mts, a modo de ampliar la capacidad hidráulica y
también considerando la situación deficiente que presentan.
En el caso de la construcción de fosos ésta se restringió solo a las obras
de arte proyectadas, y rehabilitación de las existentes, debido a que el espacio
es insuficiente.
Se proyectan las señales nuevas necesarias para el sector, tales como
reglamentarias, sobre todo en las zonas de curvas.
1.4.2 Cuadros de obra y cubicación.
Finalizada la evaluación del estado actual del camino se confeccionará
un proyecto que satisfaga los requerimientos del camino, el detalle de
esteproyecto está dado por: el resumen de obra; cuadros de cubicación y
ubicación.
i) Resumen de cantidades de obras, corresponde a las operaciones totales a
realizar: ANEXO N° 1
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ii) Cuadros de cubicación y ubicación de obras, resumen parcial de todas las
operaciones con su ubicación por kilometraje de inicio y término.ANEXO N° 2
1.4.3 Especificaciones técnicas especiales relacionadas a la topografía.
Las siguientes especificaciones técnicas serán aplicadas a la
construcción del proyecto de mejoramiento del “CAMINO PUYEHUE-
ANTILLANCA, ROL U.485, TRAMO KM. 4,10 AL KM. 8,00, COMUNA DE
PUYEHUE, PROVINCIA DE OSORNO”. Debido a que este contrato es a Serie
de Precios Unitarios se realiza por medio de “operaciones” u “ítem”, lo que
quiere decir que la construcción de toda la obra se realiza con diferentes
trabajos, cada uno de ellos se denomina una operación.
A continuación se presentará un resumen de cada operación donde se
destaca la descripción de la finalidad de cada de las operaciones, la calidad y
característica de los materiales que se utilizaran, si los hubiere, el
procedimiento que se deberá utilizar para la ejecución y la unidad y medida de
pago.
Operación: Limpieza de la faja.
Descripción y alcances: Esta operación consiste en todos los trabajos que
permitan despejar el área comprendida: entre los cercos que delimitan la faja
del camino. Permitiendo así, una mejor visibilidad para realizar los trabajos
topográficos.
Procedimiento de trabajo: Los trabajos se llevarán a cabo en forma manual.
Ancho de la faja determinado por la proyección del eje longitudinal del
borde de la berma y/o cuneta existente, desplazado en el sentido transversal
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del camino, en una distancia de 7 mts. En sectores donde se tenga que efectuar
roce en laderas el ancho indicado anteriormente, podrá variar hasta 5 mts.
siempre que las condiciones topográficas lo permitan y autorizados por el
Inspector fiscal.
El material proveniente de obras ejecutadas con anterioridad deberán
ser retirados a botadero, de tal manera que no interfiera con la visibilidad.
Unidad de medida y pago: Será de kilómetro lineal de faja realmente limpia.
Operación: Excavación de cortes
Involucra los siguientes ítems: excavación en tcn y excavación en roca.
Descripción y alcances: Esta operación se refiere a la remoción de material
inadecuado, que por sus características orgánicas y o mecánicas, no es apto
para fundación de terraplenes y formaciones geológicas cementadas o
litíficadas en aquellas áreas donde se apoyarán nuevos terraplenes o
ensanches existentes.
Procedimiento de trabajo: En sectores donde se construirán nuevos
terraplenes o ensanches, el ancho a escarpar será el dado por los planos. El
espesor será de 0.40 mts. o el ordenado por la I.F.
El sello de las excavaciones se perfilará superficialmente de manera de
obtener una superficie relativamente plana y paralela al eje del camino, con una
pendiente transversal del 2%.
La compactación deberá alcanzar el 95% de la densidad media de
compactación.
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Unidad de medida y pago: Será de metro cúbico de corte para los 2 ítems
determinado por perfiles geométricos.
Operación: Terraplenes.
Descripción y alcance: Esta operación se refiere a la formación y
compactación de terraplenes o ensanches para conformar el perfil proyectado.
La operación además incluye los rellenos de las excavaciones de
escarpe yotras construcciones señaladas en los planos.
Materiales: Los terraplenes deberán construirse con material de suelos,
deberán ser inorgánicos, libres de materia vegetal, escombros, basura,
materiales congelados, terrones, trozos de roca o bolones degradables.
- Tamaño: Inferior a 100 mm
- Capacidad de soporte: Superior al 40 % CBR.
- Densidad mínima de compactación: 95%
- Espesor compactado por capa: 0.30 mts.
Procedimiento de trabajo:El control de espesor se efectuará topográficamente,
razón por la cual el contratista deberá elaborar y aprobar por la I.F los perfiles
respectivos, antecedentes que una vez ejecutada la faena permitirá controlar
los espesores.
El contratista deberá colocar estacas a una distancia no superior a 20
mts, en el eje del camino y también una a cada lateral, ajustándose a las cotas
de planos, estas estacas deberán ser visibles, de tal manera que facilite el
control. Deberá también dejar puntos de amarre ( P.R.) tanto altimétricos como
planimétricos.
Los terraplenes se formarán mediante capas de espesor uniforme y
paralelas a la rasante del proyecto, cubriendo todo el ancho del perfil
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transversal y en longitudes compatibles con la distribución, mezcla y
compactación del material. El bombeo transversal deberá mantenerse con una
pendiente mínima que asegure el escurrimiento de agua durante la
construcción.
El espesor compactado deberá ser de 40 cm. Como máximo, se podrán
utilizar espesores mayores si el contratista demuestra que con los equipos que
dispone se puede lograr la compactación requerida.
Unidad de medida y pago: Será de metro cúbico de terraplén medido según
perfiles geométricos.
Operación: Preparación de la subrasante.
Descripción y alcances: Esta operación corresponde a la preparación de la
subrasante de fundación, destinada a recibir la estructura granular superior.
Procedimiento de trabajo: Antes de comenzar los trabajos de
preparación, se deberá estacar cada 20 mts. entre sí, y en todos los puntos que
se requieran para dar los bombeos y peraltes necesarios.
La subrasante terminada deberá quedar suave y uniforme en todo su
ancho, libre de bolones a la vista de dimensiones mayores a 0.10 mts. La
tolerancia de terminación será de 0.0 cm. sobre y hasta 2.0 cm. por debajo de la
cota. Las eventuales diferencias de cotas, con respecto a la subrasante teórica,
serán superadas por el contratista con la capa de nivel superior.
La subrasante deberá compactarse de manera que en los 0.30 mts. bajo
el sello de fundación se alcance como mínimo el 95% de densidad mínima de
compactación ó el 80% de densidad relativa.
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Unidad de medida y pago: Será de metro cúbico terminada y
compactada.
Operación: Alcantarillas de tubos
Comprende los siguientes ítems:
Alcantarillas de tubos de metal corrugado D=0,80 m
Alcantarillas de tubos de metal corrugado D=1.00 m
Alcantarillas de tubos de hormigón de base plana D= 1.00 m
Descripción y alcances: La operación comprende la excavación necesaria
para la construcción de obras de arte, con sus respectivos muros de boca.
Procedimiento de trabajo: Antes de iniciar los trabajos se deberá disponer de
la topografía necesaria aprobada, así como definida la ubicación y
características en planta y alzado de las obras de arte.
La profundidad de la excavación para las obras a construir, será igual a
la cota inferior de la estructura más el espesor del radier o cama de apoyo
según corresponda. En casos especiales, la inspección fiscal podrá modificar
las cotas o emplazamientos, para una mejor adaptación de las condiciones del
terreno.
El ancho de la excavación especial será igual a la máxima dimensión
exterior de la estructura más un sobreancho de 0.50 mts. a ambos lados.
Donde el fondo de las excavaciones este constituido por material de mala
calidad a juicio del I.F., este ordenará una sobre excavación entre 0.30mts, de
profundidad, la que se pagará a través de esta misma operación.
El sello se compactará hasta lograr una densidad media de
compactación mínima de 90% o una densidad relativa de 80%.
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Los ductos de metal corrugados, circulares de diámetro 0.80 mts. y 1.00
mts. con sus accesorios correspondientes deberán estar constituidos
porplanchas acanaladas de acero zincado, de espesor mínimo 2,5 mm y que
cumpla con lo establecido en la norma chilena 532.
Antes de iniciar la instalación de los ductos, el contratista solicitará la
conformidad de la I.F. en cuanto a la calidad y estado delos elementos.
Los tubos se deberán instalar en zanjas previamente instaladas para
dicho efecto, el ancho de las zanjas será el mínimo necesario para que las
tuberías puedan ser colocadas, este ancho no será mayor al diámetro del tubo
más 0.50mts.para cada lado.
La zanja se excavará hasta una profundidad mínima de 0.30 mts. por
debajo de la base de la alcantarilla, de manera de dar cabida a una cama de
apoyo de material granular, sobre la cual se colocara la tubería. El sello de
dichas excavaciones será perfilado y se compactará hasta alcanzar un 90% de
la densidad mínima.
En esta operación se incluye la confección y/o limpieza de los cauces de
acceso y descarga en 10 m cada uno, medidos desde la boca de entrada y
salida respectivamente.
Unidad de medida y pago: Será el metro de alcantarilla.
Operación: Reconstrucción y construcción de fosos.
Descripción y alcances: La siguiente operación contempla la construcción de
fosos y canales sin revestir y cuyo objeto es interceptar aguas superficiales que
escurren por los terrenos adyacentes al camino.
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Procedimiento de trabajo: Las excavaciones se realizarán según las láminas
tipo.
Antes de iniciar los trabajos se deberá disponer de la topografía
necesaria aprobada, así como definida su ubicación, los fosos se construirán
con un ancho basal de 0,5 m, taludes laterales 1:3 (h: v), y una profundidad de
0,5 m.
Unidad de medida y pago: Será de metro lineal de foso construido.
Operación: Recebo de carpeta con material chancado CBR 80%.
Descripción y alcances: Antes de comenzar cualquier trabajo,se deberá
replantear la geometría, planimétrica y altimétrica de las obras a construir, de tal
manera que los perfiles de terreno respectivos sean aprobados por la I.F a lo
menos 10 días antes del inicio de ella, antecedentes que una vez ejecutada la
faena permitirá controlar los espesores.
Esta operación corresponde a la construcción de una carpeta de material
granular que servirá como carpeta de rodado. Esta se colocará sobre la
subrasante terminada, mediante preparación o perfilado, según corresponda, en
un espesor de 0.20mts. y un ancho adecuado al perfil.
Materiales: Los materiales deben cumplir con:
% de partícula chancada: 50% mínimo.
Capacidad de soporte: 80% CBR mínimo.
Límite líquido: 30% máximo.
Índice de plasticidad: 8 máximo.
Desgaste de los ángeles: 35% máximo.
Compactación: Mínimo 95% DMCS o 80% DR.
24
Fig. 2 Cuadro de granulometría del material de la carpeta.
Fuente: Manual de carreteras V5 (2010).
Procedimiento de trabajo: Se procederá a colocar el material de carpeta
enuna capa, para que compactada tenga un espesor de 0.20mts. y con estricto
cumplimiento al perfil tipo entregado.
La carpeta deberá compactarse hasta obtener una densidad mínima de
compactación de un 95%.
Unidad de medida y pago: Será de metro cúbico de carpeta colocada y
terminada.
25
La Topografía en la Construcción de Caminos
Los trabajos topográficos viales más importantes están relacionados con:
mediciones de distancias, de terminación de cotas, cubicación de movimiento
de tierras y los instrumentos utilizados para ello.
2.1 Mediciones.
2.1.1 Mediciones con Cinta
El procedimiento a seguir en la medición de distancia con cinta depende
hasta cierto punto de la precisión que se requiere y propósito del levantamiento.
La descripción siguiente representa una práctica de uso generalizado cuando
las mediciones son de una precisión relativa.
Cinta de fibra de vidrio: son de las más comunes tienen una longitud de 20, 30
y 50 metros. Recomendables para la medición de largas distancias por su
menor peso, flexibilidad y duración, por ser lavables, no conductores de la
electricidad y resistentes a la abrasión y tensión.
1. Hebras paralelas de fibra de vidrio.
2. Revestimiento plástico.
3. Revestimiento transparente que protege el marcaje de la cinta. Muy
resistente al desgaste, ligero, flexible, lavable, no conductor eléctrico en seco.
26
Fig. 3 Descripción huincha de fibra de vidrio.
Fuente: Imágenes Google (2012).
Medición en sectores planos.
Se sostiene la cinta a lo largo de toda su longitud. Si va a determinarse
únicamente la longitud que existe entre dos puntos (como son las esquinas de
una parcela), el equipo constará de una o más balizas, fichas de cadeneo y una
cinta de fibra de vidrio de 50 metros de longitud graduada. Se coloca una baliza
detrás del punto más lejano para indicar su posición.
El cadenero de atrás (zaguero) se posiciona en el punto de inicio con una
ficha. El cadenero de adelante avanza hacia el punto lejano con el extremo de
la cinta en donde se marca el cero (graduado).
Cuando este último se ha desplazado aproximadamente 50 metros, el
cadenero de atrás grita “cinta”, señal que indica que se detenga el cadenero de
adelante. El cadenero de atrás sostiene la marca de 50 metros sobre el punto
de inicio y, por medio de señales o con la voz, procede a alinear una ficha de
cadenamiento (sostenida por el cadenero de adelante) con una baliza u otra
señal, marcado el punto más lejano. Durante el procedimiento de la alineación,
el cadenero de atrás se encuentra en una posición en cuclillas hacia un lado
observando de frente el punto lejano; el cadenero de adelante esta en cuclillas
27
hacia un lado observando de frente la línea, de tal forma que pueda sostener la
cinta firmemente y de que el cadenero de atrás pueda ver claramente la señal
que marca el punto lejano. Elcadenero grita “bien” y el cadenero de atrás suelta
la cinta; el cadenero de adelante se mueve hacia el frente en la misma forma
que lo hizo anteriormente y se precede a la repetición del proceso (hasta ocupar
10 fichas que son 500 metros).
A final de 10 estaciones o 500 metros, el cadenero de adelante ha
colocado la última ficha en el terreno y hace la señal para pedir fichas; el
cadenero de atrás avanza hacia el frente y entrega 10 ficha al cadenero de
adelante; ambos revisan el total, el cual se apunta, y luego se repite el
procedimiento. El conteo de las fichas es importante porque, debido a
distracciones, fácilmente se olvida el número de puestas de cinta que se ha
marcado.
2.2 Nivelaciones.
El método que se debe usar para la determinación de cotas a lo largo de
una red de puntos que será empleada durante la construcción de las obras es la
nivelación geométrica. Deberá materializarse, al menos, una red cerrada de
Puntos de Referencia (PRs) que se desarrolle de extremo a extremo del área
en que se ejecutarán los trabajos topográficos.
Con respecto a la ingeniería de terrenos, él termino nivelación tiene dos
significados distintos.
Con frecuencia se usa la palabra nivelación para indicar el proceso de la
medición de niveles, las las superficies del terreno en ciertos puntos
específicos. El otro significado describe el proceso de poner a nivel, rellenar o
excavar.
28
La nivelación, término general que se aplica a cualquiera de los diversos
procedimientos altimétricos, por medio de los cuales se determinan elevaciones
o niveles de puntos, o bien, diferencias de elevación o desniveles, es una
operación vital para obtener los datos necesarios para la elaboración de
trabajos topográficos.
Tipos de nivelación.
a. Nivelación Cerrada
Corresponde a la nivelación que, habiendo partido de un punto dado,
termina en el mismo punto, después de recorrer todos los puntos que se
requiera nivelar. Por consiguiente, es también nivelación cerrada, la que resulta
al nivelar desde A hasta B, y enseguida desde B hasta A, por vía de
comprobación. Cuando se hace esto conviene hacer el cierre del circuito por
otro camino. La comprobación global de la nivelación cerrada, se obtiene
verificando si la suma de las lecturas de atrás es igual a la suma de todas las
lecturas de adelante.
b. Nivelación Abierta.
Cuando se lleva una nivelación desde un punto A, hasta un punto B, de una
sola medida, se habla de nivelación simple. La nivelación simple no tiene más
medios de combatir los errores, que el cuidado que se ponga en las
mediciones.
Esta nivelación abierta se realiza desde una cota conocida y luego de un
itinerario topográfico se llega a un punto del terreno de cota desconocida, Esta
nivelación se utiliza generalmente en trabajos de perfiles transversales,
chequeo de canchas, cubicaciones, etc.
29
2.2.1 Levantamiento Topográfico de Perfiles
Según la etapa del estudio, estos perfiles pueden obtenerse desde un
plano o desde el terreno. Consecuentemente, en general deben ser levantados
con nivel y equipo de medida horizontales o por taquimetría distanciométrica.
Una vez definido el trazado en planta de una obra vial, es necesario
conocer la conformación del terreno circundante para definir la posición final de
la rasante y las características de las secciones transversales que resultarán al
imponer la plataforma de proyecto.
Los diversos tipos de perfiles que se levantan tienen por objeto
representar con fidelidad la forma y las dimensiones que el terreno presenta,
según los planos principales que definen tridimensionalmente la obra. Sobre
esos perfiles se colocará posteriormente el perfil tipo de la obra en proyecto, a
una escala que permita cubicar sus diversos componentes.
Según la etapa y tipo de estudio, los perfiles de terreno pueden
obtenerse de un plano de levantamiento o directamente de terreno.
2.2.1.1 Perfil Longitudinal de terreno
Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de éste con una
superficie de generatrices verticales que contiene el eje del proyecto.
Los puntos de terreno por levantar quedan definidos durante el estacado
del eje del proyecto, por lo cual la distancia horizontal acumulada desde el rigen
de kilometraje es un dato conocido, que está señalizado en terreno próximo a
cada estaca.
30
La determinación de las cotas estacadas se hace mediante una
nivelación abierta, ligada contra el cuadro de cierre de PRs.
Revisión y Complementación del Estacado. “La etapa de
levantamiento del perfil longitudinal es tan próxima a su replanteo que sólo en
rara ocasión será necesario reemplazar estacas que hayan sido retiradas o
destruidas.
Más frecuentemente será el caso en que haya que intercalar estacas
para una mejor representación del terreno.”
“Las estacas del eje deben estar hincadas hasta quedar a ras del suelo
ya su lado, deben tener una estaca auxiliar (baliza) con la identificación del
punto (su distancia acumulada). Las estacas que se repongan y las que se
intercalen cumplirán también con las características anteriormente descritas,lo
cual implica la determinación de su distancia acumulada desde el origen.”
Nivelación de Perfiles Longitudinales “El levantamiento del perfil
longitudinal en terreno corresponde a una nivelación geométrica de todas las
estacas que lo conforman, llevando a un registro las lecturas que se observen
conjuntamente con las distancias acumuladas a cada punto. El registro que
conviene emplear es del tipo “Por Cota Instrumental”.
“Antes de iniciar la nivelación geométrica del perfil longitudinal se deben
establecer, a lo largo del estacado y a una distancia conveniente de él, puntos
de referencia de cota (PR). Estos puntos de referencia se ubicarán, ni tan
distantes del eje del trazado como para que las medidas importen trabajo
excesivo, ni tan cercanos como para que se vean comprometidos por el
movimiento de tierras o labores auxiliares de la construcción de la obra.
“La distancia entre PR no debe superar los 250 mts., y se intercalarán PR
31
auxiliares en las proximidades de las obras especiales. Los PRx estarán ligados
a la red de Puntos de Referencia Principales (PRP), utilizada en la etapa de
levantamiento. Toda vez que sea posible la red de PR que se lleva junto al
trazado se cerrará contra algún PRP. La tolerancia en el cierre seráde 0,01m k,
en que k es la distancia del circuito en kilómetros.”
“La nivelación entre dos PR se efectuará leyendo al milímetro sobre las
estacas asociadas a los puntos de cambio y a los cinco milímetros en el resto
de las estacas, tanto en el recorrido de ida como en el de regreso. El cierre
entre PR consecutivos debe cumplir con la expresión 0,01k (m). Una vez
compensado el error de cierre a lo largo de los puntos de cambio, se calcula la
cota de cada estaca promediando las dos determinaciones, siempre que éstas
no difieran en más de 10 mm entre ellas, adoptando el valor medio aproximado
al centímetro.
2.2.1.2 Perfiles Transversales de Terreno
Se define como perfil transversal de un camino o carretera a la
intersección del terreno con un plano vertical que es normal, en el punto
deinterés, a la superficie vertical que contiene al eje del proyecto. El perfil
transversal tiene por objeto presentar, en un corte por un plano transversal, la
posición que tendrá la obra proyectada respecto del terreno y, a partir de esta
información, determinar las distintas cantidades de obra, ya sea enforma gráfica
o analítica.
Procedimiento del Levantamiento. Para efectuar el levantamiento
deperfiles transversales se procederá de la siguiente manera:
a) Definición del Perfil Transversal. “En cada estaca del perfil longitudinal, al
momento de levantar un perfil transversal, se debe definir un eje transversal en
32
la forma más perfecta posible, ya que un error de dirección significará un error
sistemático de las evaluaciones posteriores.
“El eje transversal así definido se puede señalizar, mientras dure su
levantamiento con jalones u otro elemento de instalación provisoria.”
b) Levantamiento de los Puntos Singulares. “Para la confección del perfil
transversal se deben tomar todos los puntos que definan o ayuden a precisarlos
cambios de pendiente del terreno, cruce de canales, cercos, y cualquier otro
detalle de interés o punto singular; en todo caso debe haber, a lo menos, un
punto cada 10 m.”
“Recorriendo el eje longitudinal en el sentido creciente del kilometraje, las
distancias horizontales sobre los ejes transversales que se midan hacia la
derecha serán positivas y las que se midan a su izquierda serán negativas,
ambas con su cero u origen en el eje longitudinal.”
“Las distancias horizontales se miden con cinta métrica y precisión
corriente (cuidando su horizontalidad, etc.). En casos de fuerte pendiente
sepuede medir con cinta métrica la distancia inclinada y reducirla a la horizontal
con una lectura del ángulo vertical al minuto.”
“Las distancias verticales se miden con nivel de anteojo, se registran al
centímetro y se refieren al sistema altimétrico del levantamiento, ya se
apoyándose en un P.R., o estacas del perfil longitudinal.
“Los registros deben consignar, para cada punto del perfil, la distancia
horizontal y los datos para determinar la cota. Si la medición es indirecta se
deben agregar las columnas de los elementos que efectivamente se miden,
para calcular las distancias horizontales y verticales.”
33
Tolerancias en la Determinación de Perfiles Transversales.
Las tolerancias en cota y distancia dependerán del punto que se esté
levantando y del tipo de terreno de que se trate, debiendo cumplir con:
- “0,5 cm. en cota y 1cm en distancia para puntos que caen sobre un pavimento
o una estructura (obligatoriamente nivelación geométrica).
- 5 cm. en cota y distancia, en terreno natural con un desnivel transversal
moderado( ) % 20 ≤.”
- “10 cm. en cota y distancia, en terreno natural escarpado
(pendientetransversal> 20%).”
- “25 cm. en cota y distancia en terreno natural con gran desnivel transversal
(Por ejemplo: coronamiento de cortes altos existentes).”
2.2.1.3 Levantamientos Topográficos de empréstitos
Los métodos de Levantamientos topográficos con los cuales se
confeccionarán los planos necesarios para efectuar los estudios de un proyecto
vial, en este caso los empréstitos, serán efectuados por levantamiento
distanciométrico.
Estos métodos representarán gráfica o numéricamente sobre un plano
horizontal la proyección ortogonal del relieve, incluyendo todos los detalles
sobre el terreno, así como la información altimétrica, la que estaría
representada por curvas de nivel resultantes de la intersección con el terreno de
planos horizontales equidistantes.
“Los levantamientos taquimétricos se ejecutarán, generalmente, aescalas
comprendidas entre 1:200 y 1:2.000.”
34
2.3 INSTRUMENTAL UTILIZADO
Un buen conocimiento de los instrumentos topográficos, le permite al
profesional seleccionar los aparatos más adecuados para sus medidas, a fin de
manejarlos correcta y eficientemente. Esto requiere no tan suficiente
conocimiento teórico acerca de la estructura y funcionamiento de los
instrumentos, sino también, experiencia práctica en su manejo y uso.
Es de gran importancia que el profesional, en este caso un TNS
TOPOGRAFIA tenga la habilidad y el buen juicio de comprobar si el instrumento
está en condiciones de ser utilizado antes de iniciar cualquier trabajo, de no ser
así, este podría estar desajustado, por lo tanto la obra estaría mal ejecutada, lo
que llevaría a la entrega de proyectos equivocados, desprestigiando al
profesional.
Por lo anterior, el usuario debe estar preparado para revisar, de manera
correcta estos instrumentos de trabajo y realizar ajustes y pequeñas
mantenciones, en caso de ser necesario, para dejarlos en excelente estado de
uso.
2.3.1 Estación Total
El funcionamiento de la Estación Total permite reducir los errores
producidos por cálculos indirectos de distancias o desniveles, aumenta la
precisión de las mediciones y además reduce el tiempo en obtener resultados,
debido a que el trabajo destinado a cálculos se minimiza.
La factibilidad de empleo y gran variedad de programas de aplicación
que integran la Estación Top con GTS 239 se traducen en una productividad
máxima para el operador.
35
La puesta en marcha también resulta sencilla, basta con estacionar el
instrumento y centrar la burbuja de nivel electrónico, que puede visualizarse en
la pantalla, permite efectuar un calado preciso. El sistema de captación de
ángulos dinámico absoluto evita el tener que reiniciar. Al apagar el instrumento
las orientaciones permanecen almacenadas.
Con respecto a la medición indirecta de una distancia con recursos
electrónicos se logra, al menos en principio, mediante la determinación del
tiempo que un haz de luz emplea en recorrer esa distancia de ida y de vuelta.
Conocida la velocidad de propagación del haz de luz y medido el tiempo T, se
puede hallar en forma teórica la distancia entre A y B.
Sea:
C = Velocidad de la Luz
T = Tiempo empleado entre AB, ida y vuelta
Entonces:
dAB = AB
2AB = CT
Distancia AB = ½ CT
2.3.1.1 Funciones de la Estación Total Top Con GTS 239
a) Medidas de Ángulos.
- Mide ángulos horizontales y verticales.
- Precisión: Tres segundos
b) Medidas de Distancias.
- Mide distancias inclinadas y calcula distancias horizontales
- Precisión: 2mm.
36
Fig. 4 Cuadro de precisión de estaciones totales.
Fuente: Manual de carreteras V2 (2010).
Para el tipo A, incorporando las dos componentes descritas en el cuadro
se asegura que la distancia medida podrá diferir de la medida real en +/- 6mm
como máximo en 1000m.
Para el tipo B, se asegura que la distancia medida podrá diferir de la
medida real en +/- 10mm como máximo en 1000m.
c) Obtención de Cotas y Desniveles
- El instrumento calcula los desniveles entre dos estaciones, generando
las cotas de los puntos de interés aludidos. Para lograr un eficiente cálculo de
cotas es necesario ingresar la altura instrumental, la altura de jalón y partir con
una base topográfica con las cotas ya determinadas.
37
d) Medición de Coordenadas
- Con los datos obtenidos anteriormente, calcula y registra coordenadas
de los puntos de interés asignados.
e) Replanteo en 3D
- Cálculo de elementos de replanteo polares (posición y altitud) a partir
de coordenadas grabadas y datos de la estación.
f) Levantamientos
- Toma la información asociada a los puntos de interés del levantamiento,
la cual es procesada internamente y transformada en coordenadas. Luego con
estos datos coordenados es posible generar una gráfica ortogonal del sector
abordado.
38
Fig. 5 Imagen estación total top con gts 239.
Fuente: Archivo personal (2012).
39
2.3.1.2 Accesorios:
Jalones:
Son bastones metálicos, pintados cada diez centímetros de colores rojo y
blanco. Sirven para visualizar puntos en el terreno y hacer bien las punterías.
También sirven de soporte a los prismas en la medición electromagnética de
distancias. Suelen llevar adosado un pequeño nivel esférico, para controlar su
verticalidad.
Fig. 6 Nivel esférico del jalón.
Fuente: Archivo personal (2012).
Fig.7Jalón.
Fuente: Imágenes Google (2012).
40
Prismas:
Son espejos formando un triedro que reflejan la señal emitida por el
distanciómetro. Se montan sobre los jalones y pueden llevar asociada una señal
de puntería.
Fig. 8 Porta prisma y prisma.
Fuente: Archivo Personal (2012).
2.3.2 Nivel automático:
El Instrumental a utilizar durante la ejecución de los trabajos
Topográficos, debe contar con el respectivo certificado de calibración por parte
del representante oficial del fabricante y con fecha no mayor a 15 días antes del
inicio de todo trabajo realizado.
Como equipo fundamental en toda labor topográfica, se requiere
principalmente de dos instrumentos uno para la determinación de cotas (nivel)
y el otro para las observaciones de distancia (estación total) ya descrito
anteriormente.
41
Fig. 9 Cuadro de clasificación de niveles y precisión.
Fuente: Manual de carreteras V2 (2010).
El tipo de Nivel utilizado, deberá ser al menos el de Ingeniería y ejecutar
así una correcta Nivelación Geométrica de Precisión, pudiendo
obtenerdesniveles dentro de la tolerancia establecida según:
Error <= 10 x √K (mm), en que K es la longitud del circuito de ida y regreso.
Por ejemplo para un circuito de 1000m (de PR-1 a PR-2 y de PR-2 a PR-
1), la tolerancia será de 10mm, por lo tanto con el Nivel de Ingeniería se
asegura estar dentro de tolerancia.
Clasificación:
Niveles de construcción y pequeña precisión, utilizados en obras
públicas, hidráulicas y agrícolas.
Niveles de mediana precisión, utilizados en ingeniería civil incluso de
precisión y en itinerarios de nivelación topográfica.
Niveles de alta precisión, utilizados en nivelaciones topográficas e
itinerarios geodésicos, en nivelaciones de alta precisión.
42
2.3.2.1 Nivel automático Sokkia C 330:
Incorporando lo mejor de la renombrada tecnología de nivelación de
Sokkia, los niveles automáticos C330 son compactos, sólidos, rápidos y muy
fáciles de usar.
Fig. 10 Cuadro de características del nivel sokkia.
Fuente: Archivo personal (2012).
43
Fig. 11 Imagen del nivel sokkia C 330.
Fuente: Archivo personal (2012).
2.3.2.2 Accesorios:
Trípodes:
Para manejar cómodamente los instrumentos durante un trabajo, han de
situarse a la altura del operador y además han de quedar fijamente unidos al
terreno. Esto normalmente se consigue con los trípodes.
44
Los trípodes pueden ser de madera o metálicos, de patas telescópicas,
terminadas en regatones de hierro para su fijación en el terreno, consiguiendo
mayor estabilidad.
Fig. 12. Imagen de trípode de aluminio.
Fuente: Imágenes Google (2012).
Miras:
Las miras deben garantizar la homogeneidad en su graduación y ser
inalterables a las variaciones de temperatura.
Algunas llevan un nivel esférico para garantizar la verticalidad. Es muy
importante colocar lo más vertical posible la mira.
Suelen colocarse sobre una base especial o zócalo (no directamente
sobre el terreno) para evitar pequeños hundimientos.
45
Fig. 13 Imagen de zócalo.
Fuente: Imágenes Google (2012).
Fig. 14. Imagen de mira estadimetrica de aluminio.
Fuente: Archivo personal (2012).
46
El desnivel entre dos puntos se puede obtener utilizando el taquímetro o
la Estación Total, pero si se quiere mayor precisión se utilizará siempre un
Nivel.
47
Actividades realizadas en la Práctica:Control Topográfico
En los contratos de Obras Viales, donde se construyen o mejoran
caminos, la Topografía es fundamental tanto en la planificación como para la
ejecución de la obra, por lo anterior, antes de iniciar los trabajos en terreno se
deberá establecer una estructura que permita una secuencia óptima al
desarrollo de la obra. En este punto del capítulo abordaremos las diferentes
etapas de la topografía en la construcción del camino. Para comenzar se
realizará un chequeo para verificar que los antecedentes topográficos
entregados por la Dirección de Vialidad se ajusten a los existentes en terreno,
luego, el replanteo del camino y finalmente al control del trabajo ya terminado.
Todo trabajo topográfico debe asegurar una exactitud compatible con los
objetivos que motivan su ejecución. Por lo general, se requiere representar las
características del terreno en un plano, o materializar en el terreno diversos
elementos concebidos a partir de la información contenida en un plano. En
ambos casos, las relaciones determinadas entre los accidentes geográficos o
entre estos y los elementos replanteados, deberán mantener la exactitud
requerida.
Se denomina Control Topográfico al conjunto de exigencias relativas de
precisión y exactitud que se le imponen a las diversas operaciones de un
trabajo topográfico.
3.1 Reconocimiento General del Proyecto
El recorrido del contrato se desarrolla entre los Kilómetros 4.100 al Km.
8000 del CAMINO PUYEHUE-ANTILLANCA.
48
Este recorrido tiene como fin conocer el inicio y termino físico del contrato, los
accesos de los caminos secundarios, los accesos a predios y los lugares más
relevantes del contrato.
Fig. 15. Ubicación del proyecto.
Fuente: Google Heart (2012).
3.2 Mantención del Balizado y Puntos de Referencia.
Con el objetivo de llevar un control adecuado de los trabajos a realizar,
junto con la iniciación de la obra, el contratista deberá ejecutar o reponer el
balizado del camino en puntos cada 20 metros y demarcar el kilometraje total
cada 100 metros. De manera semejante se deberá balizar los kilometrajes de
inicio y término del tramo que se construye y en general cualquier punto
singular del sector proyectado, incluyendo obras de arte.
Estas balizas serán de madera con números negros y fondos amarillos,
las que deberán estar adheridas al cerco a la vista del camino, el balizado se
49
podrá marcar, también en elementos inamovibles tales como: muros, postes,
rocas, etc.
Luego de haber realizado el reconocimiento de terreno preliminar y
determinado la ubicación de las bases de partida y tener bien definido el área
donde comenzarán los trabajos, se deben identificar lugares de posible
colocación de puntos auxiliares que ayuden como apoyo en las mediciones de
terreno, esto, para tener mejores visuales y abarcar mayores áreas de trabajo.
Se deberán instalar puntos de referencia altimétricos cada 250 metros,
como máximo, ubicados fuera de la plataforma de trabajo y en un lugar donde
no sufra ningún deterioro durante el periodo de utilización, son usadas para
trabajos de más duración, es decir, a lo largo de todo el desarrollo de la obra
por ejemplo durante los corte de terreno y creaciones de terraplenes los cuales
necesitan un control continuo.
Estos estarán materializados en punto fijos invariables y deberán ser
entregados a satisfacciónde la Inspección Fiscal antes de iniciar cualquier
trabajo que les requiera. Estos elementos (balizado yP.R.) deberán mantenerse
en buen estado durante todo el período de construcción de las obras.
3.3 Control de PRs
Para lograr un adecuado control altimétrico de las obras a ejecutar, se
debe hacer un chequeo de todos los puntos de referencia ubicados a lo largo de
la obra.
Estos puntos deben a 250 metros de distancia entre ellos y
materializados con un monolito de hormigón o un estacón de madera. La
empresa constructora debe entregar antes de la ejecución del proyecto un
50
cuadro de P.R., el cual necesariamente debe constar con el número de P.R. y la
cota del P.R.
Fig. 16. Cuadro de cierre de PRs.
NOMBRE COTA UBICACIÓN LADOPR1 475.900 KM 4100 DER PRAUX1 479.967 KM 4310 IZPR2 485.452 KM 4520 DERPRAUX2 489.624 KM 4790 DER PR3 492.902 KM 4940 DERPRAUX3 504.088 KM 5260 DERPR4 505.822 KM 5460 DERPRAUX4 521.200 KM 5740 DERPR5 543.950 KM 6019 DERPRAUX5 559.685 KM 6275 DERPR6 565.015 KM 6520 DERPRAUX6 562.254 KM 6750 DERPR7 557.570 KM 6960 DERPRAUX7 545.709 KM 7220 DERPR8 541.930 KM 7480 DER PRAUX8 559.619 KM7780 IZ PR9 584.490 KM 8010 IZ
Fuente: Archivo personal (2012).
Para proceder a verificar la distancia altimétrica de los P.R., se debe
buscar un método de chequeo, este será por medio de una nivelación cerrada.
Las nivelaciones, como todos los trabajos topográficos, se pueden
efectuar por diversos procedimientos y con distinto grado de precisión,
dependiendo del instrumental que se utilice y los métodos que se apliquen.
Chequeo:
- Para iniciar el chequeo de los puntos de referencia se debe instalar el
nivel en un lugar donde se visualice un P.R., el cual lo denominaremos (A),
luego se obtiene la lectura del punto.
51
- Posteriormente se procederá a obtener una lectura adelante la cual la
denominaremos (B), este punto no debería estar más de 50 metros de distancia
del lugar donde se encuentre el nivel. Luego se traslada el nivel a unos 50
metros más allá de (B), se visara y anotaremos la lectura atrás.
- Ya obtenida la lectura atrás de (B), procederemos a dar una lectura (C).
Este procedimiento lo reiteraremos hasta llegar al próximo P.R. que
estará a 250 metros de distancia del primer punto de referencia. Al llegar al
próximo P.R. se cotejaran la cota de llegada con la cota del cuadro de P.R.
entregada por autocontrol.
- Luego de ejecutada la nivelación de ida, se rectificará la nivelación
hecha previamente con una nivelación de vuelta, así se comprueba los valores
reales de las cotas definitivas.
- Si uno de los P.R. no está dentro de tolerancia exigida con respecto las
cotas de proyecto, se le comunicará por intermedio del manifold de topografía a
autocontrol, con el fin que autocontrol rectifique la cota del P.R., para no
ejecutar trabajos con altimetría defectuosa: ANEXO 3
52
Fig. 17. Chequeo de PRs.
Fuente: Archivo personal (2012).
3.4 Perfil Longitudinal de terreno o Línea de tierra
Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de éste con una
superficie de generatrices verticales que contiene el eje del proyecto.
Los puntos de terreno por levantar quedan definidos durante el estacado
del eje del proyecto, por lo cual la distancia horizontal acumulada desde el
origen de kilometraje es un dato conocido, que está señalizado en terreno
próximo a cada estaca.
La determinación de las cotas estacadas se hace mediante una
nivelación abierta, ligada o amarrada contra el cuadro de cierre de PRs.
ANEXO 4.
53
3.5 Medición de Terreno con Corte
Como anteriormente se mencionó la medición de los cortes de terreno y
los terraplenes son uno de los más importantes dentro de los movimientos de
tierra en una obra vial, ya que éstos involucran gran cantidad de material que se
debe mover. Los cortes corresponden al sacado y remoción de terreno hasta
llegar a la cota requerida en sectores de la traza del camino ysegún esté
definido en el proyecto. Todo ese volumen de corte debe ser medido al igual
que se hace en los terraplenes, pero con características distintas que no varían
en comparación a los terraplenes.
Los terrenos en corte también se miden por el método de perfiles, este
método es uno de los más usados con nivel para medir estas estructuras, ya
que permite medir fácilmente y con fluidez. ANEXO 5.
Fig.18. Imagen de terreno en corte.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
54
Fig.19 Diagrama de terreno en corte.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
Fig. 20. Medición de terreno en corte.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
3.6 Medición de Terraplenes
La medición de terraplenes al igual que las mediciones de corte de
terreno, corresponde a una de las más importantes, ya que es aquí donde se
55
realizan los movimientos de tierra masivos. En el caso de las mediciones delos
terraplenes, estos se van construyendo con material generalmente extraído de
un pozo, el cual contiene las características adecuadas para su construcción y
también con material que se han obtenido de los cortes deterreno.
Las mediciones de los terraplenes se realizan por el método de perfiles
ya antes mencionado, en general se ejecutarán las mismas operaciones quese
efectúan en la medición del corte pero con algunas diferencias, las cuales están
dadas dependiendo del tamaño de los terraplenes, ya que se deberá tomar
puntos adicionales en la sección comprendida entre el pie y la cabeza del
terraplén, por lo general la medición es bastante fluida y rápida. ANEXO 6.
Fig. 21 Imagen de terraplén construido.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
56
Fig. 22. Dibujo esquemático de un terraplén.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
Fig. 23. Medición de terraplenes.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
57
3.7 Control de la Subrasante
La construcción de la subrasante empieza luego de estar ejecutado el
corte que recibirá el paquete estructural, siendo que la profundidad de corte
dependerá del perfil tipo asignado a cada kilometraje.
La ejecución de la subrasante debe respetar las condiciones altimétricas
dadas por el perfil tipo, es decir, debe ejecutarse el corte con los bombeos y
peraltes indicados en el proyecto, lo cual permitiría que las capas superiores
obtengan el espesor y la geometría asignada en las especificaciones técnicas
del proyecto.
Chequeo:
- El chequeo se realizará con nivel automático y el apoyo de los PR.
-Primero instalamos el nivel a unos 30 o 40 metros de un P.R, luego en el
cuadro de P.R. obtenemos la cota asignada a dicho P.R. que utilizaremos el
chequeo de las cotas de construcción de la subrasante.
- En la superficie de la subrasante se ubicarán los kilometrajes que se
desean chequear, en estos kilometrajes se ubicaran tres puntos por perfil, es
decir, deben estar ubicados perpendiculares al eje longitudinal. Estos tres
puntos estarán a 0.50m, 2.0m, 5.5m, medidos desde el eje, cada uno de estos
puntos debe indicar la cota de proyecto.
- Se revisara y anotara la lectura del P.R., esta será una lectura atrás, la
cual la denominaremos (A), con la lectura atrás y la cota del P.R. tendrá la cota
instrumental, con esta cota instrumental podremos calcular cualquier medición
vertical y podremos arrastrarla hasta donde sea necesario.
58
- Ubicados estos tres puntos por perfil, sé procedería a tomar y anotar las
lecturas observadas en la mira graduada. Este procedimiento se realizara en
cada 20 metros en sectores de recta y cada 10 metros en sectores de curvas.
- Luego de obtener las mediciones de los puntos controlados, se
procederá a calcular las cotas obtenidas en terreno. El cálculo es muy sencillo,
consta de restar la lectura del punto obtenido en terreno a la cota instrumental
calculada previamente, con esta sustracción obtendremos la cota de cada punto
del perfil.
Cota Terreno = (Cota Instrumental) – (Lectura de Terreno)
- Si las cotas obtenidas en terreno no cumplen con la tolerancia exigida
en las especificaciones técnicas, se comunicara autocontrol sobre la deficiencia
que manifestó la cancha de subrasante en su concepción altimétrica, lo cual
evidenciará un arreglo de la cancha por parte del contratista y una nueva
entrega a topografía I.T.O., para su nueva revisión. ANEXO 7.
59
Fig. 24. Chequeo de subrasante.
Fuente: Archivo personal (2012)
3.8 Medición de terreno natural con Estación total: empréstitos
Durante el transcurso de las mediciones del terreno natural nos
encontraremos con estructuras que no podrán medirse por levantamiento
deperfil como por ejemplo botaderos y pozos de áridos, y grandes montículos
de terreno etc. En este caso se utilizará el método de levantamiento
taquimétrico el cual se efectúa por la medición de puntos significativos de un
área en particular oestructura. Esta medición se realiza con la formación de
60
líneas duras y puntos de relleno las que definen el contorno estructural de estos
ítems.
Fig. 25. Diagrama como hacer levantamiento con estación total.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
El levantamiento de detalles altimétricos como fondos de quebradas,
cimas de montículos, etc., debe ser cuidadoso para que éstos resulten bien
representados y sirvan de líneas de “quiebres o de fronteras” que resultan
indispensables para el desarrollo de modelos digitales de terreno. ANEXO 8.
61
3.9 CÁLCULO DE VOLUMENES
La determinación del volumen de tierras comprendidas entre dos perfiles
transversales consecutivos, normales al eje de una carretera, debe abordarse
considerando las superficies de corte y/o terraplén que dichas secciones
presentan y las distancias entre ellas.
En el diseño de un camino, por ejemplo, se presentan distintos tipos de
problemática, como son: diseños, perfiles y cubicaciones, cuya solución
requiere el uso de un software apropiado, que para este caso será el software
MDT que ha sido reconocido como una herramienta básica para dibujos de
ingeniería, que trabaja bajo la plataforma de AutoCAD, con él se solucionan
diversos problemas como:
Ahorro de tiempo: lo que conlleva a una mejor producción, agiliza el
rendimiento, rapidez en la toma de decisiones, ahorro de capital, etc.-
Mayor Calidad: que permite llevar un acabado perfecto en la obtención
de dibujos, trazos y líneas.
Mejores soluciones: mediante las diversas herramientas del software, se
obtiene un mejor provecho de la base de datos obtenidos en terreno.
Todos los métodos de cubicación suponen que el terreno mantiene su
configuración entre las secciones extremas consideradas, o que las variaciones
que presentan son moderadas y se producen de manera uniforme, de allí que,
en general, las secciones no deben distar más de 20 m. Por el contrario, si el
terreno presenta singularidades resulta indispensable tomar perfiles
intermedios, que permitan enfrentar secciones en que la hipótesis de variación
moderada se cumpla lo más perfectamente posible.
62
Se denominan secciones “homogéneas” aquellas que se presentan solo
corte o solo terraplén y secciones “mixtas” aquellas que presentan corte o
terraplén.
Si se enfrentan secciones homogéneas del mismo tipo, corte-corte o
terraplén-terraplén, la expresión de cálculo tradicional está dada por:
V = ((S1 + S2) / 2) * d
Siendo S1 y S2 las superficies comprendidas entre la línea de terreno y
la línea de proyecto para cada sección y “d” la distancia entre las secciones
consideradas.
Esta fórmula simple corresponde a una aproximación de la expresión de
cálculo del volumen del cuerpo denominado Prismatoide, cuyo volumen queda
dado por:
V = 1/6 * d (S1 + S2 + 4Sm)
63
Fig. 26. Características del prismatoíde.
Fuente: Apuntes de topografía USACH (2000).
En que S1, S2 y d corresponden respectivamente a las superficies y
distancia antes definidas y Sm corresponde a la superficie de la sección
equidistante de S1 y S2.
64
La expresión aproximada, V= (S1+S2) * d/2, proviene de aceptar que Sm
= (S1+S2)/2, situación que constituye un caso particular, ya que para secciones
S1 y S2 de diferentes bases y altura, las dimensiones lineales de Sm equivalen
a la semisuma de los elementos lineales que presentan las superficies
extremas. Lo anterior significa que entre una y otra sección la superficie varia
según una función cuadrática y no según una función lineal, tal como se ilustra
en la figura “b”. En dicha figura la curva que une S1 con S2 representa la
función cuadrática o variación real de la superficie entre las dos secciones
extremas, en tanto que la línea punteada representa el caso aproximado en que
se acepta que la variación de la superficie responde a una función lineal.
La línea curva coincide con la recta solo sí: S1=S2o bien S1 ≠S2 con h1
≠h2 y b1=b2cuando se enfrentan secciones homogéneas del mismo tipo, se
aceptara cubicar utilizando la formula aproximada:
V = (S1 + S2) * d/2
Si: 0.33 ≤ S1/S2 ≤ 3
En los límites extremos del rango señalado el error cometido, calculado
teóricamente, fluctúa entre + 2% y + 5% dependiendo de la relación b1/b2. A
medida que la relación S1/S2 tiende a 1, el error disminuye rápidamente.
Para los valores S1/ S2 que queden fuera del rango especificados se
deberá cubicar con la formula exacta del Prismatoide, pero dado que la
superficie de Sm no se conoce y su cálculo resulta engorroso en los casos
reales, se procederá a aplicar la fórmula del Tronco de Pirámide, cuya
expresión es algo más compleja que la formula aproximada de la semisuma,
pero cuyos resultados son satisfactorios.
Vtp = d/3 * (S1 + S2 + √S1 * S2)
Esta fórmula tiende a evaluar la cubicación por defecto pero su error es
muy moderado, generalmente menor que un 2%. Si una de las superficies es
65
cero y todas las aristas del cuerpo se juntan en un punto, el tronco se
transforma a una pirámide, cuyo volumen esta dado por: V = 1/3 * d * Sy el
resultado es exacto. Sí S1=S2, el tronco de la pirámide también da un resultado
exacto y la formula se transforma en V= S *d. El único caso que no se usa esta
expresión corresponde a la situación en que una de las superficies extremas es
nula y las aristas no concurren a un punto, si no que a una línea(caso de una
línea de paso cuando se enfrentan superficies homogéneas de diferente tipo).
En este caso el error que se cometería es del orden del 30 a 35%.
66
CONCLUSIONES
El presente Trabajo de Titulación fue elaborado con el objetivo de
entregar un análisis y un detalle completo de todas las labores que debe
desempeñar un TNS TOPOGRAFIA en el trabajo topográfico de un proyecto
vial. Para ello fue necesario recurrir a todos los conocimientos topográficos
entregados por la carrera, con los que podremos aplicar, evaluar y obtener los
resultados necesarios, para así mantener un control permanente de la obra en
ejecución.
El contrato del camino ““CAMINO PUYEHUE-ANTILLANCA, ROL U.485,
TRAMO KM. 4,10 AL KM. 8,00, COMUNA DE PUYEHUE, PROVINCIA DE
OSORNO”, al que esta referido este trabajo de título, consiste en la ejecución
de un proyecto estudiado y realizado por el Ministerio de Obras Públicas (MOP),
por medio de la Dirección de Vialidad, para mejorar las condiciones del camino.
Para la construcción de este proyecto el MOP licitó esta obra por medio de un
contrato compuesto por el detalle del proyecto y las bases para regular la
gestión administrativa y técnica que realizará la empresa que se adjudique la
licitación (contratista), en la cual participo el alumno en practica, en el desarrollo
de la topografía.
En todo trabajo de ingeniería es imprescindible tener el conocimiento
cabal de todos los factores que influyen en el cumplimiento de las labores
topográficas. Es importante contar con el personal adecuado que cumpla
con la correcta ejecución de las indicaciones entregadas por el profesionales a
cargo.
El TNS TOPOGRAFIA debe ser el encargado de ejecutar todo el
desarrollo topográfico requerido para realizar el control del movimiento de tierra.
En terreno no se debe dejar nada al azar, la improvisación siempre
genera costos innecesarios que ninguna empresa estará dispuesta a gastar.
67
Para realizar el procedimiento adecuado de estos trabajos se debe contar
con el conocimiento total de las especificaciones técnicas de la obra.
Se desarrollaron los pasos lógicos a seguir dentro del proceso
constructivo del proyecto, como son medición de distancias, determinación de
cotas y control de movimientos de tierra.
En definitiva este control adquiere una gran relevancia en el sentido, de
un óptimo resultado en las mediciones altimétricas, en donde la capa superior
de la plataforma, será la base estructural que recibirá la carpeta de rodado. Por
este motivo deberán controlarse altimétricamente cada 20 metros, para así no
dejar pasar ninguna cota fuera de tolerancia. Si no existiera un profesional a
cargo del control topográfico, en las obras viales, los resultados técnicos en
relación a las Especificaciones Técnicas podrían ser deplorables.
El punto más importante para el topógrafo radica en el movimiento de
tierra, pues la cubicación de miles de metros cúbicos de diferentes materiales
de tipo áridos, están directamente relacionados con los costos económicos del
proyecto original. Es decir, entre mayor sea los metros cúbicos adicionales que
se registren en el período de construcción mayor será el ingreso de dinero que
recibirá la empresa contratista por concepto de obras adicionales.
68
BIBLIOGRAFIA
- Alcántara Dante, “Topografía”, México, McGraw-Hill, México, 1990.
- Córdova Carlos, “Curso de topografía aplicada”, 5° edición, Venezuela, 2009.
- Ministerio de Obras Públicas, Antecedentes para la propuesta “CONSERVACION PERIODICA DE LA RED VIAL COMUNAL, CAMINO PUYEHUE-ANTILLANCA, ROL U.485, TRAMO KM. 4,10 AL KM. 8,00, COMUNA DE PUYEHUE, PROVINCIA DE OSORNO”,Santiago de Chile, 2012.
-Ministerio de Obras Públicas,Manual de Carreteras Volumen 2 “Procedimientos de estudios viales: Capítulo 2.300 Ingeniería básica; Aspectos geodésicos y topográficos””,Santiago de Chile, 2010.
-Ministerio de Obras Públicas,Manual de Carreteras Volumen 5“Especificaciones técnicas para el movimiento de tierra””, Santiago de Chile,
2010.
- Universidad de Santiago, “Apuntes de Topografía”, Santiago de Chile, 2000.
- Www.Google.cl
- Fig. 1 Mapa de la ubicación del proyecto. (Fuente: Imagen Google Map, Mayo
2012).
- Fig. 2 Cuadro de granulometría del material de la carpeta. (Fuente: Manual de
carreteras V5, 2010).
- Fig. 3 Descripción huincha de fibra de vidrio. (Fuente: Imágenes Google,
2012).
- Fig. 4 Cuadro de precisión de estaciones totales. (Fuente: Manual de
carreteras V2, 2010).
69
- Fig. 5 Imagen estación total top con gts 239. (Fuente: Archivo personal, 2012)
- Fig. 6 Nivel esférico del jalón. (Fuente: Archivo personal, 2012).
- Fig.7Jalón. (Fuente: Imágenes Google, 2012).
- Fig. 8 Porta prisma y prisma. (Fuente: Archivo Personal, 2012).
- Fig. 9 Cuadro de clasificación de niveles y precisión. (Fuente: Manual de
carreteras V2, 2010).
- Fig. 10 Cuadro de características del nivel sokkia. (Fuente: Archivo personal,
2012).
- Fig. 11 Imagen del nivel sokkia C 330. (Fuente: Archivo personal, 2012).
- Fig. 12. Imagen de trípode de aluminio. (Fuente: Imágenes Google 2012).
- Fig. 13 Imagen de zócalo. (Fuente: Imágenes Google, 2012).
- Fig. 14. Imagen de mira estadimetrica de aluminio. (Fuente: Archivo personal,
2012).
- Fig. 15. Ubicación del proyecto. (Fuente: Google Heart, 2012).
- Fig. 16. Cuadro de cierre de PRs. (Fuente: Archivo personal, 2012).
- Fig. 17. Chequeo de PRs. (Fuente: Archivo personal, 2012).
- Fig.18. Imagen de terreno en corte.(Fuente: Apuntes de topografía USACH,
2000).
70
- Fig.19 Diagrama de terreno en corte. (Fuente: Apuntes de topografía USACH,
2000).
- Fig. 20. Medición de terreno en corte. (Fuente: Apuntes de topografía USACH,
2000).
- Fig. 21 Imagen de terraplén construido. (Fuente: Apuntes de topografía
USACH, 2000).
- Fig. 22. Dibujo esquemático de un terraplén. (Fuente: Apuntes de topografía
USACH, 2000).
- Fig. 23. Medición de terraplenes. (Fuente: Apuntes de topografía USACH,
2000).
- Fig. 24. Chequeo de subrasante. (Fuente: Archivo personal, 2012).
- Fig. 25. Diagrama como hacer levantamiento con estación total. (Fuente:
Apuntes de topografía USACH, 2000).
- Fig. 26. Características del prismatoíde.(Fuente: Apuntes de topografía
USACH, 2000).
71
GLOSARIO
Levantamiento topográfico: Es el conjunto de operaciones para determinar la
posición de los puntos en el terreno y posteriormente dibujarlos en un plano
para su estudio y proyecto.
Coordenadas: Son las líneas o ángulos que permiten determinar la posición de
un punto en el plano o en el espacio. También se llaman coordenadas a los ejes
o planos a los cuales se refieren estas líneas.
Cota: Es la altura de un punto con respecto a un plano de referencia. Cuando
este plano de referencia es el nivel del mar la cota se llama cota absoluta.
Cuando no estén referidas al nivel del mar se llaman cotas relativas.
Estación: Es un punto al cual se le conocen sus 3 coordenadas.
Estación Total: Es un aparato de precisión, que además de medir ángulos,
distancias, calcular coordenadas, etc., almacena datos en una tarjeta
magnética, cuya información es vaciada en el PC a través de una interfaz para
su posterior trabajo en CAD (AutoCAD).
Nivel: Es un aparato de precisión que se utiliza para medir o determinar las
cotas o alturas de un punto sobre el terreno, está compuesto por lentes y
retículos.
I.F: Profesional responsable de desarrollar, coordinar y controlar todos los
aspectos técnicos del proyecto, así como la relación con usuarios internos y
externos, autoridades regionales y otros organismos públicos.
72
Empréstito: Se refiere a pozos de áridos y botaderos, lugares donde se
realizan extracción y disposición de materiales estériles. El botadero sólo se
debe utilizar para la disposición de material excedente de excavación y escarpe
de terrenos, de áridos de rechazo y de desechos de hormigón.
El pozo sólo debe utilizarse para la extracción de material para relleno o
producción de áridos para carpeta.
Balizado: Marcar posiciones mediante el uso de balizas, estas serán de
madera con números negros y fondo amarillo.
TCN: Terreno de cualquier naturaleza.
Bombeo: Es la pendiente transversal del camino.
CBR: Mide la resistencia al corte de un suelo, bajo condiciones de humedad y
densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relación de soporte.
Subrasante: Es una superficie constituida por uno o más planos horizontales,
sobre la cual se apoya la carpeta de rodadura.
P.R: Punto de referencia sobre un objeto fijo cuya elevación es conocida y desde la cual se pueden determinar otras elevaciones.
Punto de cambio: Punto que se marca provisionalmente para establecer la posición de un instrumento de topografía en un nuevo punto de referencia.
73
ANEXOS
ANEXO 1: Resumen de cantidades de obra
RESUMEN CANTIDADES DE OBRAITEM DESIGNACION UN CANT.
1 Limpieza de faja km 7,82 remoc. Señalizacion vertical n° 11,03 Remoc. Barreras de seguridad m 8,04 Terraplenes m3 7230,05 Excavacion TCN m3 28695,06 Excavacion de roca m3 524,07 Alcantarillas de tubo de metal corrugado D=0,80 m m 12,08 Alcantarillas de tubo de metal corrugado D=1,00 m m 12,09 Alcantarillas de tubo de hormigon base plana D= 1,00 m m 13,010 Hormigon armado H-30 m3 7,011 Reconstruccion de fosos en TCN m 200,012 Construccion de fosos en TCN m 470,013 Recebo de carpeta granular con chancado CBR 80% m3 5753,014 Señales verticales laterales en caminos secundarios n° 8,015 Barreras seguridad mixta metal-madera T18 m 1000,016 Plan instalacion faena y campamento O. Mantenimiento gl 1,017 Plan apertura, uso y abandono de botadero en O. Mantenimiento gl 1,018 Plan apertura, explotacion y abandono de emprestitos en O. Mantenimiento gl 1,019 Plan plantas de produccion de materiales en O. Mantenimiento gl 1,0
74
ANEXO 2: Cuadros de cubicación y ubicación de obras
EXCAVACIONKM INICIO KM FINAL LADO I/D SUP m2 ANCHO m ALTO m ALTO m3
4.3 4.45 I 450 3 0.3 136.54.45 4.51 I 180 3 1.5 271.54.51 4.6 I 270 3 1 271.54.6 4.75 I 450 3 2 901.5
4.75 4.78 I 90 3 1.5 136.54.78 4.82 I 120 3 0.8 97.54.82 4.92 I 300 3 0.5 151.54.92 5.21 I 1160 4 2.2 25545.21 6.5 I 5160 4 3 154826.5 6.87 I 1480 4 0.9 1334
6.87 6.9 I 120 4 2.5 3026.9 7.54 I 2560 4 1 2562
7.54 7.61 I 280 4 2 5627.61 7.68 I 280 4 1 2847.68 7.94 D 1040 4 3 31227.94 8 D 240 4 2 482
TOTAL 28651
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TERRAPLENESKM INICIO KM FINAL LADO I/D LARG m ANCHO m ALTO m ALTO m3
4.3 4.45 I 150 3 0.5 2254.45 4.51 I 60 3 0.5 904.51 4.6 I 90 3 0.5 1354.6 4.75 I 150 3 0.5 225
4.75 4.78 I 30 3 0.5 454.78 4.82 I 40 3 0.5 604.82 4.92 I 100 3 0.5 1504.92 5.21 I 290 4 0.5 5805.21 6.5 I 1290 4 0.5 25806.5 6.87 I 370 4 0.5 740
6.87 6.9 I 30 4 0.5 606.9 7.54 I 640 4 0.5 1280
7.54 7.61 I 70 4 0.5 1407.61 7.68 I 70 4 1 2807.68 7.94 D 260 4 0.5 5207.94 8 D 60 4 0.5 120
TOTAL 7230
EXCAVACION DE ROCAKM INICIO KM FINAL LADO I/D SUP m2 ANCHO m ALTO m VOL m3
4.75 4.78 I 180 3 0.5 91.54.78 4.82 I 210 3 0.5 106.54.82 4.92 I 250 3 0 1.54.92 5.21 I 350 4 0 25.21 6.5 I 640 4 0.5 322
TOTAL 524
76
1= EXCAVACION EN TERRENO DE CUALQUIER NATURALEZA
2= ALCANTARILLA TUBO METAL CORRUGADO: 0,80 m
3= ALCANTARILLA TUBO METAL CORRUGADO: 1,0 m
4= ALCANTARILLA TUBO HORMIGON BASE PLANA:1,0 m
5= HORMIGON ARMADO H-30EXCAVACION EN TCN DE OBRAS DE ARTE
KM TIPO 1 2 3 4 5O.A m3 D= 0,80 m D= 1,0 m D= 1,0 m m3
4.9 T.C.C 135.24 T.C.M 66.2 T.C.M 67.3 H.A 28 7
7.63 MAD. 16 12TOTAL 44 12 12 13 7
1= RECONSTRUCCION DE FOSOS EN TCN.
2= CONSTRUCCION DE FOSOS EN TCN.RECONSTR. Y CONSTR. FOSOS
KM INICIO KM TERM. LADO I/D 1 2m m
4.1 4.25 D 1507.68 7.7 D 207.7 8 I 200 300
TOTAL 200 470
RECEBO DE CARPETA CON MATERIAL CHANCADO CBR 80%
KM INICIO KM TERM. LARGO PISTA SAP TOTAL BASE 0,20m m m m m3
4.1 8 3.9 6 1 7 5.753TOTAL 5.753
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ANEXO 3: Nivelación cerrada para el cuadro de cierre de PRs: extracto desde
km 4100- 4520
Km 4100-4310
AT INT AD C.INT C.TERR COMP COTA
PR 1/4100 2.018 477.918 475.900 0.000 475.900 0.309 477.609 3.050 480.659
AUX/4310 0.693 479.966 0.001 479.967 0.659 480.625 3.019 477.606 0.310 477.916
PR 1/4100 2.018 475.898 0.002 475.900
∑ 6.037 − 6.039 0.002
FACTOR 0.0005 * 2 0.001 0.0005 * 4 0.002
Km 4310- 4520
AT INT AD C.INT C.TERR COMP COTA
PX1/4310 1.968 481.935 479.967 0.000 479.967 1.103 480.832 2.849 483.681
0.211 483.470 3.669 487.139 1.488 485.651 1.279 486.930
PR2/4520 1.476 485.454 -0.002 485.452 1.751 487.205 2.942 484.263 0.040 484.303 3.237 481.066 0.928 481.994
PX1/4310 2.023 479.971 -0.004 479.967
∑ 12.484 − 12.480 -0.004
78
FACTOR -0.0006 * 4 -0.002
-0.0006 * 7 -0.004
ANEXO 4: Nivelación abierta de Línea de tierra: extracto desde km 4100- 4310
PRDATOS LECTURAS COTAS
KM DIST ATRÁS INTER ADEL INSTRUM PUNTO PR1-4100 1.01 476.91 475.9 4100 -6.5 1.183 475.727 4100 -6 1.031 475.879 4100 -5.2 1.009 475.901 4100 -4.9 1.069 475.841 4100 -4.6 1.011 475.899 4100 0 0.868 476.042 4100 4.6 0.999 475.911 4100 4.9 1.002 475.908 4100 5.2 1.009 475.901 4100 6 0.986 475.924 4120 -6.5 1.564 475.346 4120 -5.5 1.399 475.511 4120 -4.6 1.401 475.509 4120 0 1.271 475.639 4120 3.2 1.373 475.537 4120 4.3 1.49 475.42 4120 5.7 1.391 475.519 4120 6.8 1.543 475.367 4140 -5.9 1.677 475.233 4140 -5.1 1.601 475.309 4140 -5 1.694 475.216 4140 -4.6 1.577 475.333 4140 0 1.422 475.488 4140 3.8 1.662 475.248 4140 4.4 1.679 475.231 4140 4.6 1.573 475.337 4140 5.8 1.655 475.255 4160 -4.6 1.648 475.262
79
4160 -3.1 1.429 475.481 4160 -3 1.448 475.462 4160 -2.3 1.403 475.507 4160 0 1.313 475.597 4160 2.7 1.4 475.51 4160 2.8 1.491 475.419 4160 3.5 1.359 475.551 4160 5.5 1.367 475.543 4180 -5 0.849 476.061 4180 -4 0.859 476.051 4180 -3.5 0.911 475.999 4180 -2.5 0.852 476.058 4180 0 0.809 476.101 4180 2.6 0.939 475.971 4180 3.2 1.028 475.882 4180 4 0.85 476.06 4180 5.5 0.783 476.127 0.661 476.249 2.936 479.185 4200 -5.4 2.47 476.715 4200 -3.8 2.531 476.654 4200 -3.2 2.578 476.607 4200 -2.3 2.845 476.34 4200 0 2.399 476.786 4200 2.1 2.483 476.702 4200 2.9 2.619 476.566 4200 3.6 2.372 476.813 4200 4.6 2.501 476.684 4220 -5.5 0.501 478.684 4220 -4.3 1.623 477.562 4220 -3.3 1.717 477.468 4220 -2.4 1.799 477.386 4220 -1.8 1.74 477.445 4220 0 1.653 477.532 4220 2 1.7 477.485 4220 2.7 1.852 477.333 4220 3.4 1.63 477.555 4220 4.9 2.023 477.162 4240 -5.4 0.102 479.083 4240 -4 0.562 478.623 4240 -2.9 0.629 478.556 4240 -2.4 0.914 478.271
80
4240 -1.7 0.87 478.315 4240 0 0.809 478.376 4240 1.8 0.897 478.288 4240 2.6 1.037 478.148 4240 3.3 0.619 478.566 4240 4.6 0.779 478.406 4240 5.4 0.34 478.845 0.722 478.463 2.152 480.615 4260 -5.1 0.45 480.165 4260 -4.2 1.413 479.202 4260 -3.2 1.462 479.153 4260 -2.7 1.75 478.865 4260 -1.9 1.711 478.904 4260 0 1.624 478.991 4260 1.9 1.712 478.903 4260 2.6 1.806 478.809 4260 3.2 1.588 479.027 4260 5 1.591 479.024 4260 5.6 0.64 479.975 4280 -5.2 0.095 480.52 4280 -4 1.051 479.564 4280 -3.3 1.228 479.387 4280 -2.6 1.448 479.167 4280 -1.9 1.368 479.247 4280 0 1.279 479.336 4280 1.9 1.348 479.267 4280 2.8 1.448 479.167 4280 3.3 1.232 479.383 4280 5 1.259 479.356 4280 5.5 0.24 480.375 4300 -5.3 0.005 480.61 4300 -4.6 0.708 479.907 4300 -3.9 0.869 479.746 4300 -3.2 1.069 479.546 4300 -2 0.963 479.652 4300 0 0.912 479.703 4300 2 0.986 479.629 4300 3 1.131 479.484 4300 3.7 0.802 479.813 4300 4.4 0.509 480.106AUX-4310 0.645 479.97
81
AUX-4310 1.969 481.936 479.967
Nota: 3mm de error llegada al Pr auxiliar de acuerdo con el cuadro de cierre de
PRs.
Planilla del eje en formato PRN para software MDT
4100 0.00 476.04204120 0.00 475.63904140 0.00 475.48804160 0.00 475.59704180 0.00 476.10104200 0.00 476.78604220 0.00 477.53204240 0.00 478.37604260 0.00 478.99104280 0.00 479.33604300 0.00 479.7030
Imagen perfil longitudinal del eje en MDT
82
83
ANEXO 5: Nivelación abierta perfiles de corte: extracto desde km 4100- 4310
Distancia Lecturas Cotas
Nombre Atrás Intermedia Adelante Instrumentalde la Estaca
PR1 IZQ 0.913 476.813 475.900
2.368 1.067 478.114 475.746
4160 -4 2.195 475.919
4160 -4 2.681 475.433
4160 -1.8 2.535 475.579
4160 -1.8 2.133 475.981
4160 0 2.071 476.043
4180 -4 1.617 476.497
4180 -4 2.023 476.091
4180 -1.8 1.954 476.160
4180 -1.8 1.592 476.522
4180 0 1.559 476.555
4200 -4 0.955 477.159
4200 -4 1.365 476.749
4200 -1.8 1.344 476.770
4200 -1.8 0.936 477.178
4200 0 0.869 477.245
4220 -4 0.598 477.516
4220 -3.9 1.118 476.996
4220 -2.5 1.111 477.003
4220 -2.3 0.619 477.495
4220 0 0.553 477.561
2.401 0.685 479.830 477.429
4240 -4 1.21 478.620
4240 -3.8 2.005 477.825
4240 -2.6 2.013 477.817
4240 -2.4 1.529 478.301
4240 0 1.458 478.372
4260 -4 0.691 479.139
4260 -3.9 1.211 478.619
4260 -2.6 1.289 478.541
4260 -2.4 0.941 478.889
4260 0 0.836 478.994
1.799 1.042 480.587 478.788
4280 -3.6 1.212 479.375
4280 -3.4 1.776 478.811
84
4280 -2.2 1.693 478.894
4280 -2 1.342 479.245
4280 0 1.246 479.341
1.489 1.239 480.837 479.3484300 -3.7 0.978 479.8594300 -3.5 1.581 479.2564300 -2.2 1.532 479.3054300 -2 1.225 479.6124300 0 1.131 479.706PX1 4310 0.863 479.974PX1 4310 479.967
Nota: 7mm de error llegada al Pr auxiliar de acuerdo con el cuadro de cierre de
PRs.
Planilla del perfil de corte en formato PRN para software MDT
4160 -4.00 475.919004160 -4.00 475.433004160 -1.80 475.579004160 -1.80 475.981004160 0.00 476.043004180 -4.00 476.497004180 -4.00 476.091004180 -1.80 476.160004180 -1.80 476.522004180 0.00 476.555004200 -4.00 477.159004200 -4.00 476.749004200 -1.80 476.770004200 -1.80 477.178004200 0.00 477.245004220 -4.00 477.516004220 -3.90 476.996004220 -2.50 477.003004220 -2.30 477.495004220 0.00 477.561004240 -4.00 478.620004240 -3.80 477.825004240 -2.60 477.817004240 -2.40 478.301004240 0.00 478.37200
85
4260 -4.00 479.139004260 -3.90 478.619004260 -2.60 478.541004260 -2.40 478.889004260 0.00 478.994004280 -3.60 479.375004280 -3.40 478.811004280 -2.20 478.894004280 -2.00 479.245004280 0.00 479.341004300 -3.70 479.859004300 -3.50 479.256004300 -2.20 479.305004300 -2.00 479.612004300 0.00 479.70600
Imagen perfiles transversales de corte km 4100-4310 en MDT
86
ANEXO 6: Nivelación abierta perfiles de terraplén: extracto desde km 4100-
4310
87
Distancia Lecturas Cotas
Nombre Atrás Intermedia Adelante Instrumentalde la Estaca
PX1 DER. 1.189 477.089 475.900
4160 -4 1.593 475.496
4160 -2.5 1.574 475.515
4160 0 1.492 475.597
4160 2.5 1.567 475.522
4160 4 1.618 475.471
4180 -4.2 1.019 476.070
4180 -2.6 1.022 476.067
4180 0 0.979 476.110
4180 2.6 1.051 476.038
4180 4 1.1 475.989
2.880 0.806 479.163 476.283
4200 -4 2.432 476.731
4200 -2.6 2.455 476.708
4200 0 2.359 476.804
4200 2.6 2.429 476.734
4200 4 2.473 476.690
4220 -3.7 1.862 477.301
4220 -2.4 1.74 477.423
4220 0 1.618 477.545
4220 2.3 1.721 477.442
4220 3.8 1.828 477.335
4240 -3.6 0.991 478.172
4240 -2.4 0.919 478.244
4240 0 0.788 478.375
4240 1.9 0.884 478.279
4240 3.5 0.929 478.234
2.152 0.623 480.692 478.540
4260 -3.5 1.952 478.740
4260 -2.4 1.789 478.903
4260 0 1.679 479.013
4260 2.3 1.799 478.893
4260 3.6 1.873 478.819
4280 -3.4 1.508 479.184
4280 -2 1.437 479.255
4280 0 1.348 479.344
4280 2.4 1.468 479.224
4280 3.5 1.548 479.144
4300 -3.6 1.1 479.592
88
4300 -2.3 1.036 479.656
4300 0 0.969 479.723
4300 2.3 1.104 479.588
4300 3.9 1.232 479.460
PX1 4310 0.719 479.973PX1 4310 479.967
Nota: 7mm de error llegada al Pr auxiliar de acuerdo con el cuadro de cierre de
PRs.
Planilla del perfil de terraplén en formato PRN para software MDT
4160 -4.00 475.49604160 -2.50 475.51504160 0.00 475.59704160 2.50 475.52204160 4.00 475.47104180 -4.20 476.07004180 -2.60 476.06704180 0.00 476.11004180 2.60 476.03804180 4.00 475.98904200 -4.00 476.73104200 -2.60 476.70804200 0.00 476.80404200 2.60 476.73404200 4.00 476.69004220 -3.70 477.30104220 -2.40 477.42304220 0.00 477.54504220 2.30 477.44204220 3.80 477.33504240 -3.60 478.17204240 -2.40 478.24404240 0.00 478.37504240 1.90 478.27904240 3.50 478.23404260 -3.50 478.74004260 -2.40 478.90304260 0.00 479.0130
89
4260 2.30 478.89304260 3.60 478.81904280 -3.40 479.18404280 -2.00 479.25504280 0.00 479.34404280 2.40 479.22404280 3.50 479.14404300 -3.60 479.59204300 -2.30 479.65604300 0.00 479.72304300 2.30 479.58804300 3.90 479.4600
Imagen perfiles transversales de terraplén km 4100-4310 en MDT
90
ANEXO 7:Nivelación abierta perfiles de subrasante: extracto desde km 4100-
4310
91
PRDATOS LECTURAS COTAS
KM DIST ATRÁS INTER ADEL INSTRUM PUNTO
PR1-4100 1.181 477.081 475.9 4160 -3.4 1.764 475.317 4160 -3 1.6 475.481 4160 0 1.474 475.607 4160 3 1.601 475.48 4160 3.3 1.701 475.38 4180 -3.4 1.071 476.01 4180 -3 1.012 476.069 4180 0 0.943 476.138 4180 3 1.078 476.003 4180 3.4 1.168 475.913 4200 -3.4 0.402 476.679 4200 -3 0.371 476.71 4200 0 0.265 476.816 4200 3 0.365 476.716 4200 3.5 0.514 476.567 0.281 476.8 2.69 479.49 4220 -3.3 2.153 477.337 4220 -3 2.109 477.381 4220 0 1.95 477.54 4220 3 2.159 477.331 4220 3.3 2.239 477.251 4240 -3.2 1.342 478.148 4240 -3 1.302 478.188 4240 0 1.099 478.391 4240 3 1.286 478.204 4240 3.3 1.381 478.109 0.582 478.908 1.774 480.682 4260 -3.2 1.928 478.754 4260 -3 1.877 478.805 4260 0 1.679 479.003 4260 3 1.9 478.782 4260 3.3 1.979 478.703 4280 -3.1 1.538 479.144 4280 -3 1.474 479.208
92
4280 0 1.312 479.37 4280 3 1.598 479.084 4280 3.2 1.612 479.07 4300 -3.5 1.164 479.518 4300 -3 1.069 479.613 4300 0 0.963 479.719 4300 3 1.138 479.544 4300 3.5 1.243 479.439PR-AUX1 0.71 479.972PR-AUX1 2.105 482.072 479.967Nota: 5mm de error llegada al Pr auxiliar de acuerdo con el cuadro de cierre de
PRs.
Planilla del perfil de subrasante en formato PRN para software MDT
4160 -3.40 475.3174160 -3.00 475.4814160 0.00 475.6074160 3.00 475.4804160 3.30 475.3804180 -3.40 476.0104180 -3.00 476.0694180 0.00 476.1384180 3.00 476.0034180 3.40 475.9134200 -3.40 476.6794200 -3.00 476.7104200 0.00 476.8164200 3.00 476.7164200 3.50 476.5674220 -3.30 477.3374220 -3.00 477.3814220 0.00 477.5404220 3.00 477.3314220 3.30 477.2514240 -3.20 478.1484240 -3.00 478.1884240 0.00 478.3914240 3.00 478.204
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4240 3.30 478.1094260 -3.20 478.7544260 -3.00 478.8054260 0.00 479.0034260 3.00 478.7824260 3.30 478.7034280 -3.10 479.1444280 -3.00 479.2084280 0.00 479.3704280 3.00 479.0844280 3.20 479.0704300 -3.50 479.5184300 -3.00 479.6134300 0.00 479.7194300 3.00 479.5444300 3.50 479.439
Imagen perfiles transversales de subrasante km 4100-4310
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ANEXO 8: Imagen Google Heart y AutoCAD de levantamiento topográfico del
pozo de áridos y botadero.
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Imagen de botadero
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