CAPÍTULO IV DISEÑO VIAL
FIGURA 4.4.2: CASOS TÍPICOS DE SECCIONES TRANSVERSALES
Elaboración: Daysy Monserrate Chávez Plúa
Fuente: Cálculo de Volúmenes para Movimiento de Tierras
Los métodos que se utilizan para el cálculo de áreas son los siguientes:
1. Método de las figuras geométricas: Para aplicar este método
dibujamos una sección transversal y las dividimos en figuras geométricas simples; las cuales pueden ser: triángulos, rectángulos, trapecios, etc.
2. Método del planímetro: Este método implica el uso del
planímetro, el cual generalmente para facilitar el cálculo de áreas se deben dibujar a la misma escala los ejes verticales y horizontales.
3. Método analítico: Se calculan las áreas por coordenadas. Al
64 los valores de corte se consideran positivos. Las distancias a la izquierda y los valores de relleno son negativos. Comenzando por el punto cero y se recorre la figura en sentido horario, las coordenadas de cada punto se indican en orden, y el punto cero se repite al final.
4.4.3 CÁLCULO DE VOLÚMENES
Determinación de los volúmenes de corte o relleno
Hay un método el cual es el más usado en el cálculo de volumen comprendido entre dos secciones transversales es el método de las áreas. Si dos secciones transversales paralelas no sufren ningún cambio en el terreno entonces se da de que pueden determinarse con la media aritmética de las mismas (A1 y A2) multiplicado por la longitud entre ellas (L). La expresión matemática del volumen calculado con el método del área promedio es:
Esta aproximación no es del todo cierta debido a que el promedio de las dos áreas no es exactamente igual a la suma aritmética de las áreas intermedias. Este método ofrece volúmenes ligeramente mayores a los volúmenes reales.
65 Como se ha mencionado antes, esta fórmula deberá aplicarse a áreas de corte y de relleno por separado, obteniéndose a su vez volúmenes de corte y de relleno, por separado.
Esto se aplica fácilmente en las secciones donde existen áreas de corte o relleno en ambas progresivas. No obstante, cuando hay dos progresiones sucesivas, la una si tiene área de corte y la otra no, se debería entender que el punto en el que el área de corte termina está en el medio de la distancia L, o sea L/2. Luego, para estos casos, la fórmula cambia ligeramente según la Ec.
4.5 DIAGRAMA DE MASAS
El diagrama de masa es una herramienta de análisis que facilita mucho las decisiones para la selección del equipo más apropiado para la excavación y el transporte de material. Es una gran ayuda para la supervisión de los trabajos de nivelación y para la determinación de la cantidad de material de sobre-acarreo, así como la distribución más económica del material. El análisis se realiza mediante líneas de equilibrio y el cálculo de distancias promedio de recorrido.
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4.5.1 DIBUJO DE LA CURVA MASA
Para dibujar la curva del diagrama de masa se la dibuja en forma que las ordenadas en el sentido vertical y las abscisas en el sentido horizontal se utilizan el mismo perfil. Una vez trazada la curva se dibuja la compensadora que es una línea horizontal que corta la curva en varios puntos.
4.5.2 COMPENSACIONES DE TIERRA
En las compensaciones de tierra es reponer lo que se sacó o excavo de un terreno fundamentado. Al hablar de compensaciones de tierra o movimiento de tierra hablamos directamente de la topografía del terreno ya que sin ella no podemos realizar el llamado movimiento de tierra, con la topografía me puedo guiar y saber si el material que voy a cortar o a excavar me va a servir como una compensación de relleno en el mismo sitio, ya que me da el volumen que se necesita para corte o relleno, realizando acarreos de las masas.
En estas compensaciones encontramos explanaciones compensadas y las no compensadas; las primeras el volumen de excavación es igual al volumen de relleno, es decir excavo en un punto y relleno con este mismo material en otro esto se da cuando el material me resulta bueno, a su vez esto genera economía.
67 La segunda que son las no compensadas es cuando excavo y el material que sale de esa excavación no me sirve, trayendo así un material del préstamo de banco que es el acorde con lo establecido.
4.5.3 ACARREO LIBRE Y SOBRE ACARREO
Determinación del acarreo libre.- Se traza horizontalmente la distancia
de acarreo libre cada 20 m, de forma que toque 2 puntos en la curva, la diferencia de la ordenada de la horizontal al punto más alto o más bajo de la curva, nos da como volumen.
Determinación del sobre acarreo.- trazamos una línea en la parte media
de la línea horizontal compensadora y la línea horizontal de acarreo libre. La diferencia de entre las abscisas será la distancia a la que hay que restarle el acarreo libre para obtener la distancia media de sobre acarreo convertida en estaciones y aproximada al décimo. El volumen se obtendrá restando la ordenada de la línea compensador a la de la línea de acarreo libre.
4.6 DIAGRAMA DE MASAS
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