Topografa II

Topografa IIMovimiento y Nivelacin de TierrasJhonatan Jaramillo 20070190 FIA

Introduccin:El trabajo de nivelacin fue realizado con una semana de anticipacin, y aunque el terreno era bastante pequeo, se dividi este entre las 3 brigadas del grupo, luego los datos de nivelacin fueron compartidos entre los grupos. El terreno es de contorno irregular, as que para aproximar mejor los clculos se tomaron puntos en cuadrilla, dividiendo el terreno en sectores cuadrados de 10 m de lado.

Gabinete:Cuando ya se han tenido los puntos del terreno tal y como lo encontramos, se procedi a los clculos de gabinete. Todos los puntos han sido procesados en hojas Excel, para luego poder ser llevados al Autocad Civil para procesar los datos de superficies y el clculo de volmenes de corte y relleno.El primer paso que describe la gua es encontrar el centroide de la figura, en nuestro caso, la figura es irregular, tomando la divisin que se hizo del terreno para la nivelacin, es as que el mtodo del momento de rea fue preciso para obtenerlo. Con los datos de posicin obtenemos las coordenadas del centroide en el eje X y el Eje A su vez, el promedio de todas las cotas resulta ser la componente Z del centroide, con esto tenemos que calcular la pendiente en ambos ejes del plano, para poder hallar el factor independiente y obtener la ecuacin del plano.Centroide

Xc143.00

Yc30.00

Zc230.10

Para el clculo de las pendientes en ambos ejes, la gua del curso ofrece una ecuacin un poco enrevesada, y la segunda opcin para el clculo es generar una regresin lineal a partir de las posiciones en un eje y el promedio de las cotas presentes en una fila o columna segn corresponda. Al realizar los clculos y comprobarlos, utilic ambos mtodos, y obtuve el mismo resultado, quiere decir que el mtodo que utiliza una regresin lineal es valedero, al menos en esta oportunidad. Calculadas las pendientes y teniendo las coordenadas del centroide, podemos calcular el factor independiente DSx0.00525271

Sy0.0033636

D229.244915

Este plano es un aproximado al comportamiento del plano natural presente en el terreno, cuya ecuacin seria:Z=X*0.00525271+Y*0.0033636+229.244915Anexo 1: Cotas de Terreno (Natural)

i. Primera NivelacinPara la primera nivelacin conserv la cota del centroide, para hallar el factor D, de este nuevo plano. Las pendientes en Sx y Sy fueron colocadas de manera arbitraria.Pendiente de ProyectoCentroide

Sx0.003X143.0000

Sy0.00015Y30.0000

D229.663461Z230.0970

Anexo: Cotas de Nivelacin 1Como resultado de este primer ejercicio, la diferencia de alturas de Corte y Relleno, teniendo en cuenta (CotaProyecto Cota Terreno) dio:Altura Relleno13.7412611

Altura Corte-13.9338311

Anexo: Cotas de Corte y Relleno 1

El clculo de volmenes resulta ser una tarea ms compleja, la gua ofrecida dio algunos alcance sobre el clculo aproximado de estas, sin embargo y en mi caso, quise comparar los volmenes de corte y relleno que obtena al usar el Excel para dicho clculo, y usar el programa AutocadCivil. Es as que se obtienen los siguientes datos:Obtenido por el Mtodo de Anlisis de las Cotas

Corte-1161.58369

Relleno1195.20869

C/R0.97186684

CIVIL3D

IndexBase SurfaceCutFill

1.00natural1089.02916.85

C/R1.18778426

Dif0.21591742

Como puede apreciarse la diferencia de resultados es de 0.2159 m3, esto se puede deber a diversos factores, pero teniendo en cuenta que el segundo es un resultado mucho ms especializado, podra tomarse como valedero el resultado obtenido por el Civil 3D.

ii. Segunda Nivelacin

Para el segundo caso utilic pendientes en el orden del 0.2% y el 0.01%; siguiendo la metodologa presentada en clase para hallar la funcin de un plano que cumpla con las pendientes que queremos imponerle al terreno. El clculo del factor D, de la ecuacin del Plano de Nivelacin 1, se hizo mediante el supuesto que dicha ecuacin nueva, tambin ser valedera para el centroide. Las pendientes en Sx y Sy fueron colocadas de manera arbitraria. En esta segunda ocasin se espera un incremento en el valor de la relacin de corte y rellenoPendiente de ProyectoCentroide

Sx0.002X143.0000

Sy0.0001Y30.0000Znatural

D229.807961Z230.09696230.09696

Anexo: Cotas de Nivelacin 2Como resultado de este primer ejercicio, la diferencia de alturas de Corte y Relleno, teniendo en cuenta (CotaProyecto Cota Terreno) dio:Altura de Relleno18.5256801

Altura de Corte-18.6540601

Anexo: Cotas de Corte y Relleno 2

Al igual que en el primer caso, el clculo de los volmenes de corte y relleno mediante el Excel y el Civil, difieren. El civil obtiene los volmenes de corte y relleno al comparar el plano obtenido con los puntos del levantamiento y los que resultaron de la formula de la ecuacin del plano con las pendientes, propuestas.

Obtenido por el Mtodo de Anlisis de las Cotas

Corte-1612.56473

Relleno1595.77837

C/R1.01051923

CIVIL3D

IndexBase SurfaceCutFill

1.00natural1468.571275.31

C/R1.15153963

Dif0.14102039

Como puede apreciarse la diferencia de resultados es de 0.13 m3, menor al anterior, pero an no se he podido afinar un mtodo para dicho propsito.

iii. iv. Tercera Nivelacin

Para la tercera nivelacin, decid por cambiar la altura del centroide, a la vez que utilizo una pendiente distinta. Para el clculo del factor independiente tambin se utiliz las coordenadas nuevas del centroide, es decirPendiente de ProyectoCentroide

Sx0.0045X143.0000

Sy0.0001Y30.0000ZcNatural

D229.4335Z230.0800230.0970

Anexo: Cotas de Nivelacin 3Como resultado de este ltimo ejercicio, la diferencia de alturas de Corte y Relleno, teniendo en cuenta (Cota Proyecto Cota Terreno) dio:Altura Relleno7.098655

Altura Corte-10.464535

Anexo: Cotas de Corte y Relleno 3Calculo de Volmenes a travs de la Metodologa presentada en clase y la comparacin de superficies, de Autocad Civil 3DCalculo mediante el mtodo de anlisis de cotas

Corte-789.16175

Relleno607.526125

C/R1.29897583

Calculo de Volmenes por medio del Civil 3D

ndexBase SurfaceCutFill

1.00superficie natural799.39424.11

C/R1.88486478

Como puede apreciarse la diferencia de resultados es de 0.5 m3, pero teniendo en cuenta que el segundo es un resultado mucho ms especializado, podra tomarse como valedero el obtenido por el Civil 3D.