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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