informe de replanteo de una curva espiralizada y transicion del peralte

7/22/2019 Informe de Replanteo de Una Curva Espiralizada y Transicion Del Peralte

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REPLANTEO DE CURVA ESPIRALIZADA Y TRANSICIÓN DEL PERALTE

ALVAREZ CASILLO OSCAR DAVID

GUTIÉRREZ CASTELLANO PAOLA PATRICIA

MEDINA CHIQUILLO MARIA CLAUDIA

VARGAS HERNÁNDEZ KATHERIN

VERGARA VERGARA YESID DE JESUS

DIAZ VILLALOBOS DAVID EDUARDO

Ingeniero de vías y transporte

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

VIAS I

SINCELEJO - SUCRE

FEBRERO 2012



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TABLA DE CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 3

OBJETIVOS 4

JUSTIFICACIÓN 5

PROCEDIMIENTOS Y EQUIPOS UTILIZADOS 6

Procedimiento de Campo 7

Procedimiento de Oficina 9

RESULTADOS

Errores de Cierre 17

ANÁLISIS 18

CONCLUSIONES 20

CUESTIONARIO 21

BIBLIOGRAFÍA 25

PLANOS Y ESQUEMAS



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INTRODUCCION

Cuando un vehículo pasa de un tramo en recta a otro en curva circular, requiere hacerloen forma gradual, en lo que respecta a al cambio de dirección, al cambio de inclinación

transversal y a la ampliación necesaria de la calzada.

Por estas razones se hace necesario emplear una curva de transición entre el tramo en

recta y la curva circular sin que la trayectoria del vehículo experimente cambios

bruscos, pasando gradualmente del radio infinito de la alineación recta al radio

constante de la alineación circular, al mismo tiempo que la inclinación de la calzada

cambie progresivamente del bombeo en la recta al peralte en la curva circular.

La siguiente práctica fue realizada en los predios de la Universidad de Sucre, con el fin

de adquirir conocimientos y habilidades para hacer el cálculo y replanteo de una curva

espiralizada, en donde se dará a conocer los cálculos y resultados necesarios que

determinaron los valores que servirían para hacer la práctica en el campo.

Daremos el análisis sobre los resultados y la respectiva conclusión del trabajo en

general desde un punto de vista técnico, se incluirán los respectivos planos y la

solución del cuestionario de dicha guía.



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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Replantear una curva espiralizada y transición del peralte

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar los elementos utilizados para replantear una curva espiralizada y

transición del peralte.

Chequear y verificar el valor de cada elemento de la curva espiralizada en el

campo con los resultados.

Replantear una curva espiralizada mediante el método de las deflexiones y

cuerda utilizando el método de las abscisas sobre la tangente

Localizar los puntos sobre la curva espiralizada correspondientes a abscisas

múltiples.

Realizar el correspondiente error de cierre angular, lineal, y chequeo por

tangente corta.

Observar la curva espiralizada y analizarla.

Representar la practica realizada en un plano, donde se identifiquen los

elementos de dicha curva espiralizada.



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JUSTIFICACIÓN

La práctica referente a curva espiralizada y transición del peralte se realizó en terrenosde la Universidad de Sucre, con el objetivo de aplicar conocimientos y adquirir

destrezas en un campo de acción de la Ingeniería Civil, como es el diseño geométrico

de curvas espiralizadas.

Es de resaltar, que para todo estudiante de Ingeniería Civil, conocer y dominar el

trazado de dichas curvas se convierte en una herramienta fundamental al momento de

realizar trabajos de campo; pues se busca que las características de la curva que se

pretende utilizar como eje central de una carretera sean las más adecuadas, de talmanera que se garantice mayor seguridad y comodidad a los usuarios.

En cuanto a los recursos físicos pertinentes para realizar la práctica, la Universidad de

Sucre ofrece a los estudiantes los equipos necesarios para realizarla, pero éstos no

brindan las precisiones necesarias para garantizar un buen replanteo.



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MATERIALES Y EQUIPOS:

Para realizar eficientemente la práctica se dispuso de los equipos y herramientastopográficas necesarias suministradas por la Universidad De Sucre:

Un teodolito y su respectivo trípode.

Piquetes.

Una plomada.

Una cinta.

Además de los equipos suministrados por la entidad educativa, también, se utilizó:

Estacas.

Martillo.

Planillero y cartera de campo calculada.



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PROCEDIMIENTO DE CAMPO

Con la cartera de replanteo debidamente elaborada, se centra y nivela el teodolito en elPI y en dirección contraria al abscisado se mide desde el PI el valor de la tangente de la

espiral (Te) y se materializa el TE, a partir del TE se mide hacia el PI la tangente larga

(Tl) y se materializa el PIe (punto de intersección de la espiral de entrada); ambos

puntos se ubican con estaca y puntilla; de manera similar desde la misma posición del

equipo se enfoca en el sentido del abscisado y se mide desde el PI el valor de la

tangente de la espiral (Te) y se materializa el ET y se materializa el PIe, de la espiral

de salida, también con estaca y puntilla. Otra manera de localizar el ET con el equipo

en el PI es mirar al TE en ceros, transitar el equipo, marcar la deflexión principal (∆) y

medir la tangente de la espiral (Te).

La curva se puede localizar bien sea partiendo del TE o del ET, el método arriba

indicado eventualmente se puede combinar con el método normales a la tangente de

acuerdo con situaciones adversas en el replanteo. A continuación se describe el

procedimiento para hacer la localización desde el TE.

Se centra y nivela el teodolito en el TE, se enfoca al PI, se ajusta el limbo horizontal enceros y se comienzan a marcar las deflexiones y sus distancias correspondientes a

partir del TE; para el primer punto sobre la espiral, se marca la primera deflexión, se

mide la subcuerda correspondiente y se materializa el punto con una estaca; para el

segundo punto, se marca la segunda deflexión y se mide a partir de la estaca del primer

punto una distancia igual a la cuerda unidad seleccionada para la curva circular simple,

de esta manera se localizan los demás puntos hasta llegar al EC.

Ahora se traslada el equipo al EC, se mira al PIe en ceros, se transita el teodolito y la

visual está tangente al punto y dispuesto para localizar la curva circular. La localización

de la curva circular central se hace de la manera conocida en la práctica anterior hasta

llegar al punto CE, cuya deflexión que debe ser igual a la mitad de ∆c. para terminar la

localización de la curva espiralizada se instala ahora el teodolito en el ET y con los



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mismos pasos seguidos desde el TE para localizar la espiral de entrada, se traza la

espiral de salida, utilizando las correspondientes deflexiones calculadas hasta llegar al

punto CE; en este punto de cierre se establece el error de cierre angular y error de

cierre lineal, similar al cierre de una circular simple.

Para el uso del método de las coordenadas sobre la tangente, y para localizar la espiral

de entrada, se instala el equipo en TE, en dirección al PI se marcan las diferentes

distancias (Xi) y se materializan con estaca y puntilla, luego desde cada uno de estos

puntos se coloca el teodolito, se gira 90º y se mide la respectiva distancia u ordenada

previamente calculada (Yi). Para la espiral de salida se sigue el mismo procedimiento,

pero instalando el teodolito en el punto ET.



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PROCEDIMIENTO DE OFICINA

CALCULOS Y RESULTADOS

DATOS:

Calculo de y Demás Elementos de la Espiral

Criterio 1: variación de la aceleración = 25,426 m

Criterio 2: transición del peralte = 48,667 m

Criterio 3: percepción = 30 m

Criterio 4: estética = 16,667 m

Angulo de Deflexión o Angulo al Centro de la Espiral



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Coordenadas de la Espiral

Disloque de la Espiral

Longitud de la Tangente de la Espiral

Longitud de la Tangente Larga

Longitud de la Tangente Corta

Externa del Sistema de Empalme

Ee= (150 + 0,699) x

Cálculo de



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Deflexión del Tramo Circular Grado de Curvatura

Longitud de la Curva

= 34,671m

Abscisa TE = Abscisa PI – Te = K2 +840 – 68,68 = K2 + 771,32

Abscisa EC = Abscisa TE + Le = K2 + 771,32 + 50 = K2 + 821,32

Abscisa CE = Abscisa EC + Lc = K2 + 821,32 + 34,671 = K2 + 855,991

Abscisa ET = Abscisa CE + Le = K2 + 855,991 + 50 = K2 + 905,991

DEFLEXIONES EN LA ESPIRAL DE ENTRADA

K2 + 780

= 2780 – 2771,32 = 8,68m



12

K2 + 800

= 2800 – 2771,32 = 28,68m

K2 + 820



13

K2 + 821,32

50

Cálculo de las Deflexiones De la Curva Circular Simple

1 = 0°00’00’’ + (/m * d) = 8,68m * 0°11’28,06”/m = 1°39’32,36’’

2 = 1 + c = 1°39'32,36'' + = 5°28’53,56’’

3= 2 + c = 5°28’53,56’’+ ° 6°37’35,04’’



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ABSCISAS DEFLEXIONES CUERDA

K2 + 821,32 0°00’00’’ 0

K2 + 830 1°39’32,36’’ 8,68

K2 + 838,655 17,335

K2 + 850 5°28’53,56’’ 20

K2 + 855,990 6°38’37,65’’ 5,99

DEFLEXIONES EN LA ESPIRAL DE SALIDA

K2 + 855,990

K2 + 850



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K2 + 870

K2 + 900



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Transición del Peralte

BN = 2%

Lt = Le = 50 m

∆c= ∆ - 2Θe = 32° 21’ 00’’ – 2(9°32’57,47”) = 13°15’5,06”



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Posición con respecto al eje:

Punto A y H = BN * Carril = 0,02 x 3,65 = 0,073 = 7,3 cm por debajo

Punto B y G = BN * Carril = 0,02 x 3,65 = 0,073 = 7,3 cm por debajo

Punto C y F = BN * Carril = 0,02 x 3,65 = 0,073 = 7,3 cm por debajo

Punto D y E = Carril * e = 3,65 x 0,08 = 0,292 = 29,2 cm por encima

ERRORES DE CIERRE

1. Por Defecto: 12cm

2. Desviación del ángulo: 12cm

3. Chequeo con la tangente corta: 16.80cm



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ANÁLISIS DE RESULTADOS

Una vez realizados los respectivos cálculos y el replanteo de la curva espiralizada enlos terrenos de la Universidad de Sucre se puede decir que:

Se obtuvo un error lineal de 12 cm por defecto, cuando se midió la distancia

entre los CE uno replanteado en el mismo sentido del abscisado, es decir,

cuando se replanteó desde el TE, y el otro replanteado desde el ET (sentido

contrario al abscisado).

Se encontró un error angular de 12 cm cuando se miró con el teodolito desde el

ET hasta el EC, el ángulo de deflexión mirado desde el ET no alcanzó a cerrar la

curva espiralizada hasta el EC.

Al realizarse el chequeo por medio de la tangente corta, también, se obtuvo un

error de cierre de 16,80cm.

La presencia de errores al momento de replantear la curva espiralizada vienen

debido a que al momento de ubicar los puntos principales de la espiral, de la

curva circular simple y del abscisado se hacen aproximaciones de acuerdo al

teodolito utilizado, conllevando a que varios puntos no se ubiquen exactamente y

sean corridos por milímetros y/o centímetros lo que se va acumulando y

provocando suma de errores en cada punto ubicado.

Los errores se deben a varios factores humanos y técnicos, se debe mencionar

el uso de piquetes y/o plomada al momento de ubicar los puntos debido a las

deflexiones, ya que estos elementos pueden sufrir inclinaciones y no estar

totalmente alineados y no se pueda colocar con exactitud la estaca sobre el

punto.

Para replantear la curva espiralizada se hace necesario realizar una gran

cantidad de cálculos debido a que el número de datos que se necesita es mayor



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y como son más puntos a ubicar, la práctica no se hace efectiva en una sola

sección de 2 horas, lo que conlleva a errores de localización de puntos de

intereses, porque además de no realizarse en una sola jornada, hay variación de

equipos con diferentes aproximaciones y variación de condiciones de trabajo,

aumentando el error mediante chequeo lineal y angular.



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CONCLUSIONES

De los cálculos obtenidos en la oficina y en campo y de sus respectivos análisis en lapráctica concerniente al replanteo de una curva espiralizada, podemos concluir que:

Se alcanzaron los objetivos planteados para la práctica de manera exitosa de

acuerdo a los lineamientos teóricos y la guía del docente en el campo.

Se debe tener en cuenta que a pesar de las aproximaciones que se tuvieron que

realizar al momento de leer los ángulos en el teodolito, la práctica resulto ser muy

satisfactoria ya que los errores de cierre lineal y angular no fueron muy elevados,

aunque, un poco mayor en comparación con los errores obtenidos en el

replanteo de una curva circular simple replanteada en la práctica anterior.

Se aplicaron cada uno de los conocimientos adquiridos en clase en el

procedimiento de oficina y se manejaron conceptos básicos e importantes al

momento de realizar el replanteo de la curva espiralizada en campo.



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CUESTIONARIO

1. ¿En qué consiste el retranqueo de una curva circular simple?

El retranqueo de una curva circular simple es la traslación que sufre la curva

circular simple, con el objetivo de empalmarla con las espirales de entrada y

salida, de tal manera que los puntos PC y PT ya no se encuentran sobre las

tangentes sino que se ubican a cierta distancia conocida como disloque o

retranqueo.

2. Haga una comparación entre una curva circular simple antes y después del

retranqueo

Curva circular primitiva

El ángulo ∆ es mayor

El valor de la externa y la ordenada media es mayor

La longitud de la curva es mayor

Las tangentes de entrada y salida con tangentes a los puntos ET y TE

Curva circular desplazada

El valor de la externa y la ordenada media es menor

Las abscisas del PT, PI y PC varían

La longitud de la curva es menor

La pendiente de las tangentes de entrada y salida son menores

Las tangentes de entrad y salida con tangentes a los puntos EC y CE



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La posición del centro de la curva varía.

3. ¿A qué se debe la variación del valor de la externa y la ordenada mediacuando se varía el valor del delta?

Si el valor de delta (∆) se varía, cambia con éste el valor de la externa y de la

ordenada media, debido a que el coseno de ángulos pequeños es mayor

permitiendo que el factor que multiplica al radio se disminuya, al igual que el

valor de la externa y la ordenada media, lo que permite afirmar que son variables

directamente proporcionales. Esto se puede evidenciar con las siguientes

fórmulas:

4. ¿Qué significa transitar un peralte en una curva espiralizada?

La transición del peralte en una curva espiralizada, consiste en definir la longitud

de transición de la espiral necesaria para efectuar el paso de una sección conbombeo normal en tangente a otra cuya pendiente sea la del peralte en la curva

circular, es decir, el de la inclinación gradualmente de la calzada para pasar del

bombeo normal al peralte.

5. compare una curva espiralizada con otra circular simple; ¿Cuáles son las

ventajas que tiene una curva con respecto a otra?

Las principales ventajas de las espirales con respecto a las curvas circulares

simples, en alineamientos horizontales son:

Una curva espiral diseñada apropiadamente proporciona una trayectoria

natural y fácil de seguir por los conductores, de tal manera que la fuerza



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centrífuga crece o decrece gradualmente a medida que el vehículo entra o

sale de una curva horizontal.

La longitud de la espiral se emplea para realizar la transición del peralte y la

del sobreancho entre la sección transversal en línea recta y la sección

transversal completamente peraltada.

El desarrollo del peralte se hace en forma progresiva, con lo que se consigue

que la pendiente transversal de la calzada no varíe bruscamente de tal forma

que se genere comodidad y seguridad.

La flexibilidad de la clotoide y las combinaciones del radio con la longitud,

permiten la adaptación a la topografía y en la mayoría de los casos, ladisminución del movimiento de tierras con el fin de obtener trazados más

económicos.

El empleo de curvas espiralizadas en autopistas y carreteras, mejora

considerablemente la estética de las mismas, a diferencia de cuando se usan

sólo curvas circulares.



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BIBLIOGRAFIA

CHOCÓNTA ROJAS, Pedro Antonio. Diseño geométrico de vías. Escuela

Colombiana de ingeniería. 2004.

CÁRDENAS GRISALES, James. Diseño geométrico de carreteras. Ecoe

ediciones. 2002.



ANEXOS

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

2740 2760 2780 2800 2820 2840 2860 2880 2900 2920 2940

P e n d i e n t e ( % )

Abscisaje

Borde Izquie

Borde Derec

Eje Central

TE

E

ET

N N

Long. Curva Circular Long.

Transición

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