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DISEÑO DE VÍAS

DISENO GEOMÉTRICO EMPLEANDO HERRAMIENTA COMPUTACIONAL

PROFESOR: SERGIO ALBERTO GARCÍA PATIÑO

ESPECIALIZACIÓN EN VÍAS Y TRANSPORTE UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLIN 2015

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 1

1. Generación de topografía 1

2. Instalación de la aplicación del programa VIAS 2

3. Trazado de la línea de ceros y de proyecto 3

4. Diseño con la aplicación del programa VIAS 4

4.1 Definir y asignar especificaciones 4

4.2 Diseño del alineamiento horizontal 4

4.3 Alineamiento Vertical 6

4.4 Trazado de la rasante preliminar del proyecto 7

4.5 Ajuste y diseño de la rasante 8

4.6 Diseño de curvas verticales 9

4.7 Cálculo del peralte 10

4.8 Diagrama de peralte 10

4.9 Movimietno de Tierra 11

4.9.1 Tomar secciones transversales 11

4.9.2 Cuadro de banca 12

4.9.3 Dibujo de secciones y de banca 12

4.9.4 Dibujo de chaflanes en planta y banca en 3D 13

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 Topografía tridimensional 2

Figura 3.1 Trazado de la línea de ceros sobre un plano 3

Figura 3.2 Trazado de la línea de ceros del proyecto 3

Figura 4.1 Especificaciones del proyecto 4

Figura 4.2 Alineamiento Horizontal 4

Figura 4.3 Entrada de datos para la curva Espiral – Circular – Espiral 5

Figura 4.4 Dibujo de una curva Espiral – Circular – Espiral 5

Figura 4.4 Trazado del alineamiento horizontal con curvas Espiral – Circular – Espiral 6

Figura 4.5 Cuadro de elementos de curvas Espiral – Circular – Espiral 6

Figura 4.5 Alineamiento Vertical 6

Figura 4.6 Valores para el comando perfil 7

4.7 Perfil del proyecto 7

4.8 Rasante Preliminar 7

4.9 Ajuste de la Rasante 8

4.10 Datos para el ajuste de la Rasante del Proyecto 8

4.11 Comandos para la Curva Vertical 9

4.12 Diseño Curva Vertical 9

4.13 Rasante diseñada para el proyecto 9

4.14 Comandos para cálculo del peralte 10

4.15 Cálculo para el peralte del proyecto 10

4.16 Comandos para el dibujo del peralte 10

4.17 Dibujo del diagrama de peralte 11

4.18 Diagrama de peralte del proyecto 11

4.19 Comandos para la toma de secciones transversales 11

4.20 Toma de secciones transversales del proyecto 12

4.21 Creación del archivo de banca 12

4.22 Dibujo de las secciones y la banca del proyecto 12

4.23 Comando para el dibujode chaflanes 13

4.24 Caja de dialogo para el dibujo de chaflanes en 3D 13

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INTRODUCCIÓN

La carretera es una faja de terreno con un plano de rodadura especialmente dispuesto para

el tránsito adecuado de vehículos y está destinada a comunicar entre si regiones y sitios

poblados.

En el presente informe se describe el proceso metodológico que debe llevarse para realizar

un diseño vial mediante el uso de sofware computacional.

Para iniciar es necesario la generación de la topografía tridimensional, la cual se obtiene

bajo el sofware topocal, luego se continua en la herramienta computacional AutoCad con el

programa VIAS, donde se implementan las siguientes actividades que se describen de una

manera clara y precisa en el desarrollo del informe, con el propósito de tener como

resultado final el diseño vial.

- Generación de topografía

- Instalación de la aplicación del programa VIAS

- Trazado de la línea de ceros y de proyecto

- Diseño con la aplicación del programa VIAS

- Definir y asignar especificaciones

- Diseño del alineamiento horizontal

- Alineamiento Vertical

- Trazado de la rasante preliminar del proyecto

- Ajuste y diseño de la resante

- Diseño de curvas verticales

- Cálculo del peralte

- Diagrama de peralte

- Movimietno de Tierra

1. Generación de Topografía

Se realiza bajo el programa gratuito TOPOCAL, y se deben realizar los siguientes

pasos:

1.1. Bajar el programa de la página en internet: www.topocal.com

1.2. Crear un archivo de dibujo

Archivo/Crear dibujo/ planta

1.3. Chequeo de versión de Autocad (La versión adecuada para el sofware es 2007)

1.4. Creación de nubes de puntos

Con la libreta de campo de la topografía se hacen los cálculos necesarios para la

obtención de las coordenadas de cada uno de los puntos en un archivo en

excel..

Luego en el programa se insertan desde excel de la siguiente manera:

Vias→Editor→Editor general→(sale ventana) →Crear puntos(Se insertan los

datos desde la table de excel realizada anteriormente) →Aceptar.

Inmediatamente despúes se genera la nube de puntos (cada uno con

coordenadas X,Y,Z)

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1.5. Linea preliminar

Se realiza una polilínea. En Acad se digita el comando PE y se da enter, luego

se hace click en cada uno de los vértices que se requieran para conformar la

longitud deseada de la línea preliminar.

1.6. Curvas de Nivel

Comando, calcular triangulación→Colocar una distancia mínima de lados de 100

m→Aceptar.

Inmediatamente se triangulan los puntos y se muestran las curvas de nivel.

1.7. Suavizar las curvas de nivel

Comando, Calcula curvado→En ventana de dialogo colocar Cota máxima (fina)=

2,0 m y como Cota mínima (Maestra)=10,0 m. →Aceptar.

1.8. Exportar al programa de Autocad

Archivo→Exportar→DXF 2D→Aceptar→Aparece ventana→Chulo en apagar

triangulación y se guarda en ruta deseada.

Figura 1.1 Topografía tridimensional

2. Intalación de la aplicación del programa VIAS

2.1. Bajar de la página http://foros.construaprende.com/software-vias-libre-vt5741.html el

programa VIAS.

2.2. En el disco duro de la computadora se crea una carpeta con el nombre VIAS y

en esta se descomprime el programa adquirido en el primer paso.

2.3. Instalación del programa VIAS” en el menu del sofware AutoCad

Digitar comando “menuload” → click en browse→se busca en el disco duro de la

computadora la carpeta VIAS guardada en el paso anterior y se adjunta el

archivo VIAS.cui→Aceptar.

Se observa que en la parte superior de los comandos propios del AutoCad

aparece la nueva pestana con el nombre VIAS.

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3. Trazado de línea de ceros, desplazada y de proyecto

Para el trazado de la línea de ceros, debe seleccionarse la pendiente y según la separación

de las curvas de nivel se encuentra la distancia que debe cumplirse para garantizar la

pendiente entre los dos puntos que se unirán mediante la vía en diseño.

Figura 3.1 Trazado de la línea de ceros sobre un plano

En la figura 3.1, se supone que los puntos A y B se encuentran sobre dos curvas de nivel

sucesivas, entonces la pendiente de la línea recta AB que los une es:

Pendiente de AB = tangente del ángulo = BC / AC

Si se quiere mantener una línea de pendiente uniforme, se despeja AC en la formula, BC es

la diferencia de nivel o la equidistancia y la tangente del ángulo es la pendiente de la recta

AB, AC sería la distancia horizontal entre curvas sucesivas.

Figura 3.2 Trazado de la línea de ceros del proyecto

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4. Diseño con la aplicación del programa VIAS

4.1. Especificaciones del proyecto

Vias→Especificaciones (se tomarán los valores propuestos exceptuando la

longitud vertical mínima que será de 80,0 m.

Figura 4.1 Especificaciones del proyecto

4.2. Alineamiento horizontal

Vias→Alineamiento horizontal→Esp-Cir-Esp

Figura 4.2 Alineamiento Horizontal

Luego Click en cada línea que conforma el punto de inflección PI y al salir el

siguiente cuadro se ingresan los datos requeridos en los campos de radio y

longitud Espiral→Click en “Calcule” →Ok.

Se debe tener presente el chuliar el respectivo recuadro de Curva Inicial o Final,

solo cuando se este trazando la curva del comiezo y de terminación del

alineamiento horizontal respectivamente.

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Figura 4.3 Entrada de datos para la curva Espiral – Circular - Espiral

Figura 4.4 Dibujo de una curva Espiral – Circular - Espiral

Se repite el proceso para cada curva horizontal del alineamiento, y al finalizar se obtiene el

trazado completo y el cuadro de elementos.

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Figura 4.4 Trazado del alineamiento horizontal con curvas Espiral – Circular - Espiral

Figura 4.5 Cuadro de elementos de curvas Espiral – Circular - Espiral

4.3. Alineamiento Vertical

Obtención del perfil: Vias →Perfil →Eje

Figura 4.5 Alineamiento Vertical

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Figura 4.6 Valores para el comando perfil

4.7 Perfil del proyecto

4.4. Trazado de la Rasante preliminar del proyecto

Con el comando para realizar una polilínea se traza la rasante, teniendo especial cuidado

en que debe cumplirse las pendientes propuestas, garantice una adecuada visibilidad de

parada y que arroje el menor movimiento de tierra posible.

4.8 Rasante Preliminar

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4.5. Ajuste de la Rasante

Vias→Alineamiento Vertical→Ajuste

4.10 Ajuste de la Rasante

4.10 Datos para el ajuste de la Rasante del Proyecto

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4.6. Diseño de Curvas Verticales

Vias→Alineamiento Vertical→Curva Vertical

4.11 Comandos para la Curva Vertical

4.12 Diseño Curva Vertical

4.13 Rasante diseñada para el proyecto

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4.7. Cálculo del peralte

Vias→Peralte→Curva Circular

4.14 Comandos para cálculo del peralte

4.15 Cálculo para el peralte del proyecto

4.8. Diagrama de Peralte

Vias→Peralte→Dibujo

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4.16 Comandos para el dibujo del peralte

4.17 Dibujo del diagrama de peralte

4.18 Diagrama de peralte del proyecto

4.9. Movimiento de Tierra

Para obtener el dibujo y el cálculo del movimiento de tierra deben realizarse

consecutivamente los siguientes pasos: dibujo de secciones transversales, obtención del

archivo de la banca y el dibujo de las secciones transversales.

4.9.1 Dibujo de secciones transversales

Vias→Secciones Transversales→Tomar secciones

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4.19 Comandos para la toma de secciones transversales

4.20 Toma de secciones transversales del proyecto

4.9.2 Cuadro de banca

Para la generación de los archivos de banca se ejecutan los siguientes comandos:

Vias→Secciones Transversales→Cuadro de banca

4.21 Creación del archivo de banca

4.9.3 Dibujo de secciones y de banca

Posteriormente se dibujan las secciones con su respectiva banca.

Vias→Secciones Transversales→Dibujo banca

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4.22 Dibujo de las secciones y la banca del proyecto

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4.9.4 Dibujo de chaflanes en planta y banca en 3D

4.23 Comando para el dibujode chaflanes

4.24 Caja de dialogo para el dibujo de chaflanes en 3D