Anexo I: Paso a paso la aplicación del ArcGis 9.3
Anexo II: Ensayos de mecánica de suelos recomendados.
Anexo III: Validación de los estudios de mecánica de suelos recolectados en la ciudad de
Loja.
Anexo IV: Fichas informativas de cada lugar utilizado para la elaboración del mapa de zonificación geotécnica.
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Anexo I: Paso a paso la aplicación del ArcGis 9.3.
Paso 1: Inicie ArcMap
Click en el menú Inicio, programas, ArcGis 9.3 y luego en el icono de ArcMap
.
ArcMap se iniciara y le mostrara tres opciones:
A new empty map( crear un nuevo proyecto en blanco )
A template.( abrir una plantilla )
Existing map(abrir un proyecto existente)
De clic en la opción que dice A new empty map, para crear el campo de trabajo donde se dará las respectivas unidades y coordenadas en que se vaya a trabajar el proyecto.
Figura 1.10: Inicio en ArcMap.
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Paso 2: Agregue datos geográficos
Agregar datos geográficos consiste en adicionar capas geográficas. Estas capas geográficas pueden ser de tipo punto, línea o polígono. Para este ejercicio agregaremos algunos datos para referencia espacial. Al agregar datos es buena idea utilizar el botón de conexión a un folder, pues facilita el encontrar la información geográfica en el disco.
Dé clic en el botón de Add data.
Aparecerá la ventana de Add Data. Los datos que utilizaremos están en la carpeta C:\ ARCADATA, por lo tanto nos conectaremos a esa carpeta. Para ello, dé clic en el botón Connect to Folder para conectarse a la carpeta.
Busque la carpeta ARCADATA dentro de la unidad C:\. Su ventana debe aparecer como la siguiente:
Figura 1.11: Dirección para agregar datos geográficos.
Fuente: Autor.
El encontrar la carpeta C:\ nueva zonificación y seleccionarla presione el botón de OK.
La ventana mostrará el contenido de la carpeta Nueva zonificación. Dentro de la carpeta encontraremos varios elementos geográficos, y se elige los shapefile que se vaya a utilizar para la elaboración del proyecto, en este caso el perímetro urbano tal como se muestra a continuación.
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Figura 1.12: Selección de elementos a utilizar.Fuente: Autor.
ArcMap mostrará el contenido del perímetro urbano de la ciudad de Loja, simbolizándolo con un solo color escogido al azar.
Figura 1.13: Elementos a utilizar en ArcMap.
Fuente: Autor.
Si se quiere agregar algún dato o elemento geográfico, presiona nuevamente el botón de Add Data
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Luego click en tools (herramienta) y seleccionamos la opción Add xy data, para agregar los datos, en este caso las coordenadas de cada uno de los estudios recolectados dentro de la ciudad de Loja (x = Este; y = Norte)
Figura 1.14: Coordenadas de cada uno de los estudios geotécnicos recolectados. Fuente: Autor.
ArcMap mostrará el contenido de cada estudio de suelo geotécnico recolectado de la Ciudad de Loja, simbolizándolo con un solo color escogido al azar.
Figura 1.15: Estudios geotécnicos recolectados a utilizar en ArcMap.
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En la parte derecha se colocan automáticamente las capas utilizadas en el campo de trabajo del ArcMap, las mismas que se pueden activar o desactivar.
Se muestra a continuación, los estudios de suelo geotécnicos recolectados con el perímetro urbano de la Ciudad de Loja.
Figura 1.16: Estudios geotécnicos y elementos geográficos a utilizar en ArcMap.
Fuente: Autor.
Paso 3: Simbolizar capas geográficas
Hay dos formas de cambiar la simbología de los layers: dando clic directamente sobre el símbolo del layer o utilizando la ventana de Layer Properties. Vamos a ver ambos métodos.
Seleccione cualquiera de los layers que esté utilizando y presione la tecla "F2". La tecla F2 nos permite cambiarle el nombre a los layers de la tabla de contenido.
Dé clic sobre el símbolo de línea debajo de "División Parroquial". Asegúrese que el puntero del ratón está señalando exactamente el símbolo de línea. Su pantalla debe lucir similar a la siguiente:
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Figura 1.17: Simbolizar capas geográficas en ArcMap.Fuente: Autor.
Cuando damos clic directamente sobre el símbolo del layer, ArcMap abre el Symbol
Selector, donde podemos cambiar la simbología y color utilizada.
Seleccione cualquiera de los layers que esté utilizando y dé doble clic sobre el nombre del layer para traer la ventana de Propiedades del Layer. También puede dar clic en el botón derecho del ratón sobre el nombre del layer para abrir el menú contextual. De este menú seleccione la última opción que dice "Properties".
La ventana de Layer Properties permite modificar todas las características del layer seleccionado.
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Figura 1.18: Modificación las características de las capas seleccionadas.
Fuente: Autor.
Seleccione el tab de Symbology permite definir varios tipos de simbología basados en los atributos de los layer que se esté trabajando.
En la ventana de Layer Properties, en el tab de Symbology, seleccione Categories de la lista de la izquierda. Al dar clic sobre Categories. ArcMap automáticamente seleccionará el método de Unique Values. Su ventana debe parecerse a la siguiente:
Figura 1.19: Simbología con respecto a los atributos designados.
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Asegúrese que la lista desplegable Value Field contiene el campo NAME seleccionado.
De clic en el botón Add All Values.
ArcMap automáticamente selecciona los valores únicos del layer seleccionado y agrega cada valor único encontrado en la lista. ArcMap nuevamente asigna una combinación de colores automática. Usted puede cambiar la combinación de colores utilizando la lista desplegable que dice "Color Ramp". Seleccione una rampa de colores de su agrado.
Paso 4: Desplazarse por el mapa
Las operaciones más realizadas en ArcGis son las de zoom in, zoom out y pan. Vamos a practicarlas en esta sección.
Localice los botones de Zoom in, Zoom out y Pan. Están en la barra Tools, la cual luce así:
Figura 1.20: Operaciones más utilizadas en ArcMap.
Fuente: Autor.
Seleccione el botón de Zoom in. De clic en el centro del mapa. Notará que al dar clic, el mapa se acerca en el lugar donde dio clic. De clic sobre la provincia de Colón. Entre más clic de con el botón de Zoom in, más se acercará al sitio donde dio clic. De clic hasta que se pueda acercar lo suficiente para ver la entrada norte del canal. De forma que con este botón nos podemos acercar a los elementos.
Seleccione el botón de Zoom out. De clic en el centro del mapa. Notará que al dar clic, el mapa se aleja en el lugar donde dio clic. De varios clics hasta que logre ver el mapa completo de Panamá. Con el botón de Zoom out podemos alejarnos del mapa.
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Además de dar clic sobre el mapa, existe una forma más rápida para alejarnos o acercarnos de los elementos, y es dibujando un rectángulo sobre el lugar donde nos queremos acercar.
Vuelva a seleccionar el botón de Zoom in.
Lleve el ratón a la parte superior de Colón. Mantenga presionado el botón izquierdo del ratón y empiece a dibujar un rectángulo alrededor de Sagrario. Note la siguiente figura como referencia:
Figura 1.21: Utilización de zoom en ArcMap.
Fuente: Autor.
Cuando dibujamos el rectángulo, ArcMap se acercará directamente a la zona cubierta por el rectángulo, acelerando la funcionalidad de acercarse a los elementos. El botón de Zoom out funciona exactamente igual para alejarse del mapa mediante dibujar rectángulos.
Ahora seleccione el botón de Pan. El puntero del ratón cambiará al símbolo de Pan.
Mantenga presionado el botón izquierdo del ratón para desplazar el mapa hacia el área de las exclusas de Gatún. Deberá desplazar el mapa en una dirección, soltarlo, luego volver a tomarlo hasta llegar a la zona de las exclusas.
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El botón de Pan nos permite desplazar el mapa en cualquier dirección, mediante "tomarlo" y moverlo en la dirección que queremos, al soltarlo, el mapa refrescará la nueva posición seleccionada.
Para regresar el mapa a la escala original, donde vemos todo lo que contiene el campo de trabajo, utilizaremos el botón de Full Extent. Presiónelo una vez. El mapa regresará a la escala original que tenía antes de empezar a desplazarnos.
Continúe utilizando los otros botones restantes para ver su funcionalidad. Entre ellos: Fixed Zoom In y Fixed Zoom Out - - y los de Go to Previous and Next Extent -
.
Paso 5: Identificando elementos del mapa
Una de las grandes capacidades del GIS y de ArcGis es enlazar una tabla de atributos con los elementos espaciales, lo que permite generar consultas y análisis complejos. Vamos a ver una de las funciones básicas en ArcGis: identificar.
De clic en botón de Identify. Aparecerá la ventana de Identify.
De la lista desplegable "Identify from", seleccione un campo específico que le interese de su proyecto, en este caso estudios recolectados de suelo de la ciudad de Loja. Note la siguiente figura como referencia:
Figura 1.22: Identificación de elementos en ArcMap.
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Seleccione el campo de interés en la sección izquierda, y presione clic en el botón derecho del ratón.
Del menú contextual seleccione la opción "Zoom To".
El campo seleccionado se resalta en verde y el mapa se acerca a la extensión del distrito. Utilice esta técnica para acercare a cualquier elemento identificado en cualquier layer. Note la siguiente figura como referencia:
Figura 1.23: “Zoom To” acerca la extensión del campo seleccionado en ArcMap. Fuente: Autor.
Intente identificar otros campos o estudios de suelos y utiliza las otras opciones de Zoom To, Flash, Pan del menú contextual.
Cierre la ventana de Identify.
De clic en el botón derecho del ratón sobre el layer de ESTUDIO_PARA_CLASIFICACIÓN_DE_SUELOS.
Del menú contextual seleccione la opción Open Table Properties.
Note que ArcMap ahora le está mostrando la tabla de atributos del layer ESTUDIO_PARA_CLASIFICACIÓN_DE_SUELOS. Estos son los mismos campos que vimos en la ventana de Identify. Cuando usted crea una capa nueva, usted define qué atributos tendrá su layer. Podemos realizar consultas sobre los atributos, las cuales se llaman Attributes Queries. Note la siguiente figura como referencia:
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Figura 1.24: Tabla de propiedades de un campo seleccionado en ArcMap.
Fuente: Autor.
Cierre la tabla de atributos.
Paso 6: Consultando la tabla de atributos
La consulta de atributos es otra de las operaciones frecuentemente utilizadas en un sistema de información geográfica. La consulta de atributos utiliza sentencias SQL (Structured Query
Language) para obtener resultados. Hagamos una práctica de esto.
De clic en el menú Selection.
De clic en la opción que dice "Select By Attributes..."
Figura 1.25: Ventana de atributos en ArcMap.
Fuente: Autor.
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Figura 1.26: Selección de atributos en ArcMap.Fuente: Autor.
En la lista desplegable Layer, seleccione un campo de interés, en este caso seleccionaremos: ESTUDIOS_PARA_CAPACIDAD_PORTANTE PROMEDIO.
En los elementos disponibles, seleccione la categoría "qadm (Tn/ m2)" (Capacidad portante del suelo) dando doble clic sobre el campo.
En los operadores, de clic sobre el operador ">" (mayor que).
Note que la sentencia SQL generada debe decir "qam_Tn_m2" >, escriba después del signo de mayor qué 18. Su sentencia SQL debe decir "qam_Tn_m2" > 20.
Figura 1.27: Sentencia SQL de atributos en ArcMap
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La sentencia SQL que acabamos de construir nos seleccionará todos los estudios de suelos cuya capacidad portante sea mayor a 20 Tn/m2
Presione el botón de Apply para ver los cambios.
Mueva la ventana de Select by Attributes a un lado de la pantalla. Note la siguiente figura como referencia:
Figura 1.28: Señalización de los atributos en ArcMap.
Fuente: Autor.
De clic en el botón derecho del ratón sobre el layer ESTUDIOS_PARA_CAPACIDAD_PORTANTE y seleccione Open Attribute Table.
Note que la tabla de atributos tiene resaltados los registros seleccionados con un color distinto.
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Figura 1.29: Señalización en la tabla de atributos de ArcMap.
Fuente: Autor.
Una manera rápida de visualizar elementos geográficos seleccionados es utilizando la herramienta de "Zoom to Selected Features", disponible también en el menú
Selection, Zoom to Selected Features.
Cuando ya no queremos tener elementos seleccionados en el mapa, podemos utilizar la opción de "Clear Selected Features", disponible en el menú Selection,
Clear Selected Features.
Cierre la tabla de atributos.
Regrese a la ventana de Attribute Table, y realice lo mismo con algún campo de interés de su proyecto.
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Paso: 7 Guardando el documento de mapa (MXD)
Todo el trabajo que hemos hecho se podría perder si no lo guardamos. ArcMap guarda todo el trabajo que hemos hecho en documento con extensión MXD, tal como Word guarda sus documentos con la extensión DOC.
De clic en el botón de Save.
ArcMap le mostrará la ventana de salvar documentos, donde deberá escoger el sitio donde desea almacenar su trabajo. Note la siguiente figura como referencia:
Figura 1.30: Guardando el documento de ArcMap.
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Anexo II: Ensayos de mecánica de suelos recomendados.
Para la construcción o implantación de cualquier obra civil, siempre se debe conocer las propiedades y comportamientos que tendrá el suelo, tanto en el inicio como en la culminación y funcionabilidad de la obra, por lo que es muy importante realizar estudios de suelos, y así minimizar problemas futuros, como asentamientos, desplomes, filtraciones y entre otros, que pueden traer grandes consecuencias económicas e inclusive pérdidas humanas.
A continuación en la tabla 1.17, se recomienda algunos ensayos de suelos, que le pueden servir según el requerimiento de una determinada obra civil; como viviendas, vías, rellenos sanitarios, represas, túneles, entre otros.
Tabla 1.17: Ensayos de mecánica de suelos, con su respectiva norma.
SUELOS Y ROCAS NORMA CÓDIGO
Clasificación del suelo ASTM D 2488
Ensayo de penetración estándar (S.P.T) ASTM D 1580
Granulometría de suelos (Hidrómetro) ASTM D 422
Granulometría de suelos (mallas) ASTM D 422
Suelos más finos que la malla 200 (75 micrómetros) ASTM D 1140
Contenido de humedad en suelos y rocas ASTM D 2216
Gravedad específica (Picnómetro) ASTM D 854
Densidad de suelos (Parafina)
Límite líquido, límite plástico, índice de plasticidad ASTM D 4318
Compactación de suelos (Próctor estándar) AASHTO T 99
Compactación de suelos (Próctor modificado) AASHTO T 180
Índice de soporte de California (CBR) AASHTO T 193
Compresión inconfinada de suelos cohesivos
(inalterados) ASTM D 2166
Compresión inconfinada de suelos cohesivos (alterados) ASTM D 2166
Compresión inconfinada de núcleos de roca ASTM D 7012
Compresión inconfinada de núcleos de roca con
extracción de núcleo ASTM D 7012
Compresión triaxial de suelos cohesivos consolidada no
drenada (C.U.) ASTM D 4767
Compresión triaxial de suelos cohesivos no consolidada
no drenada (U.U.) ASTM D 2850
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Viene de la tabla 1.17
SUELOS Y ROCAS NORMA CÓDIGO
Compresión triaxial de suelos cohesivos no consolidada no
drenada (C.D.) ASTM D 4767
Corte directo en suelos arcillosos y limosos (drenados y
consolidados - 3 cargas) ASTM D 3080
Corte directo en suelos arenosos (drenados y consolidados
- 3 cargas) ASTM D 3080
Ensayo de consolidación en suelos ASTM D 2435
Factores de contratación del suelo por el método de
Mercurio (volumétrico) ASTM D 427
Permeabilidad en suelos finos (carga constante) ASTM D 2434
Permeabilidad triaxial de suelos cohesivos ASTM D 4767
Expansión libre de suelos ASTM D 3877
Presión de hinchamiento en suelos ASTM D 3877
Relaciones Densidad - Humedad en mezclas de suelo -
cemento (9 especímenes) ASTM D 558
Prueba de infiltración en suelos ASTM CIHSE
Densidad del suelo en sitio por el método del balón de hule ASTM D 2167
Densidad del suelo en sitio por el método del cono de arena ASTM D 1556
Densidad unitario del suelo en sitio por métodos nucleares ASTM D 2922