INFORME TOPOGRAFÍA ELABORACIÓN DE LOS ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LAS VÍAS PRIORIZADAS EN EL PLAN VÍAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA. En los siguientes tramos: Algeciras - Paraíso Tarqui - Pital Praga-Santa Rita Pacarni- Iquira Teruel (Vía Tesalia Palermo) PR 20 A PR 42 Pacarni Teruel (Vía Tesalia Palermo) PR 42 A PR 47 Tramo adicional. EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 1
TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN... 3 1 METODOLOGIA UTILIZADA... 3 1.1 Planeación del Trabajo... 3 1.2 Materialización... 4 2 AMARRES GEODESICOS... 4 2.1 Procesamiento de la Información... 6 2.2 Traslado de cota geométrica... 6 2.3 Red de Poligonales... 7 2.4 Materialización... 7 3 RELACION DE EQUIPOS UTILIZADOS... 9 4 PRODUCTOS ENTREGADOS... 9 4.1 Red de GPS.... 9 4.2 Poligonales... 9 5. ANEXOS... 9 EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 2
INTRODUCCIÓN El levantamiento topográfico del plan vial departamental se desarrollo basados en la red de puntos de GPS ubicados estratégicamente, para amarrar las poligonales al sistema magna sirgas, que se desarrollaran en cada zona. Se utilizaron equipos de precisión como estaciones Topcon al segundo, nivel de precisión Sokkisha, y topcon GPS de doble frecuencia Trimble 5700 L2 para asegurar una buena precisión en los resultados. 1 METODOLOGIA UTILIZADA A continuación se hace una presentación de las actividades que CIVILTEC INGENIEROS considero relevantes para el desarrollo de los estudios, sin que esto signifique apartarse de los Pliegos de Condiciones dados por EL MINISTERIO DE TRANSPORTE. 1.1 Planeación del Trabajo Las actividades se enfocaron hacia la especificaciones, de que el traslado de coordenadas se llevaría a cabo por el sistema de posicionamiento Global diferencial por satélite (GPS), con normas para levantamientos geodésicos, métodos estáticos, que implicó entre otros los siguientes requerimientos: Mínimo de satélites visibles a asegurar: 4 Componente geométrico de la dilución de precisión PDOP < 4 Mascara de elevación de 10 grados Distancia entre puntos del proyecto, menor de 15 km para frecuencia sencilla y hasta 100 km en doble frecuencia con efemérides de emisión, cumpliendo con el tiempo requerido. EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 3
No incluir satélites descompuestos. Recolectar datos para tres dimensiones. Levantamiento en modo diferencial Rata de rastreo y compactación de 15 segundos. INFORME TOPOGRAFIA Fecha: 28/06/10 Lo anterior garantizó que debido a las condiciones que se presentaron dentro de estos parámetros se obtuvo información de muy buena calidad. 1.2 Materialización Una vez localizados los puntos de la red básica con coordenadas y cota conocidas certificadas por el IGAC pertenecientes al nuevo Marco Geocéntrico Nacional de referencia MAGNA-SIRGAS y definiendo que la red geodésica principal de nuestro proyecto se conformó por nueve puntos materializados, distribuidos en la zona para inicio y cierre de las poligonales de los levantamientos, se ubicaron por parejas que son ínter visibles los cuales se tomaron como punto principal y señal de azimut. 2 AMARRES GEODESICOS Actualmente todos los levantamientos topográficos que se realicen deben estar georeferenciados; es decir, todos los puntos detallados y las poligonales deben contar con coordenadas vinculadas al sistema de referencia del país, que para el caso de Colombia es el MAGNA SIRGAS. Se determinó entonces, la necesidad de hacer un traslado de puntos materializados en la zona del proyecto, ubicados en sitios estratégicos para que EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 4
no sean afectados por la construcción de las obras. Estos puntos servirán como base para los futuros replanteos y levantamientos topográficos. Para determinar el número necesario de mojones en cada vía se planteó que cada pareja no debía estar a mas de 10 Km. de distancia, según esto, para la vía Pacarni-Iquira-Teruel, que tiene 27.3 Km. aproximadamente se planteó ubicar 3 parejas, una al inicio, otra intermedia y otra al final, y para cada uno de los otros tres (3) tramos como no exceden los 10 Km. de longitud, se ubican mojones al inicio y al final de cada uno, para completar nueve (9) pares de mojones en total. Una vez determinado el sitio exacto en donde quedaría instalado cada mojón, se procede a fundir en concreto un mojón trapezoidal de base 30 cm x 30 cm. y corona 25 cm. x 25 cm. con altura de 80 cm. sobresaliendo del terreno 20 cm. En la corona de dicho mojón fue instalada una placa de bronce debidamente marcada con el nombre de la empresa contratante, No. del contrato, fecha de instalación y descripción del punto (ver informe de GPS). Cada pareja está conformada por un punto de GPS y su señal de Azimut, para reconocer con facilidad el punto de GPS se instaló junto al mojón de concreto un testigo en tubo metálico de 1,3 metros de Altura pintado de color rojo y blanco e incrustado 30 cm dentro del terreno. Para este trabajo se dispuso de equipos Altus Positioning Systems Inc. Modelo APS-3 Y Equipos GPS Trimble 5700 L2 de doble frecuencia (L1, L2). Estos equipos permiten capturar constelaciones satelitales GPS y GLONASS, cuentan con 40 canales, poseen memoria de almacenamiento de 1 Gb y tiene duración de baterías de hasta 24 horas. Los resultados se encuentran referenciados al Datum Magna, se entregan coordenadas planas y Coordenadas Geográficas en latitud y EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 5
longitud en modelo WGS84 y cuya Altura esta referenciada a puntos de nivelación geométrica del Datum Buenaventura. 2.1 Procesamiento de la Información * Solución de Vectores: Los residuales obtenidos para cada vector dentro del ajuste libre permiten evaluar la calidad de cada posición, seleccionarlas y definir los vectores que serán sometidos al ajuste controlado, que arrojará las coordenadas finales del proyecto, bien sea geocéntricas (X,Y,Z) o geodésicas [,, h]. * Sistema de coordenadas: Marco Geocéntrico Nacional de Referencia MAGNA para Colombia inicio a partir de estaciones del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas SIRGAS, se denomina convencionalmente MAGNA-SIRGAS. La entidad encarga es el IGAC. * Metodología IGAC para cálculo de GPS: - Variación de Las Coordenadas en el Tiempo (Velocidades) - Época de referencia 1995.4 coordenadas IGAC - Utilizar modelo geoidal GEOCOL2004 - Calculo de altura con corrección por mínimos cuadrados - Conversión de Coordenadas a orígenes correspondientes 2.2 Traslado de cota geométrica Teniendo la distribución de los 9 puntos GPS amojonados desde donde van a partir las poligonales, se hace un circuito de nivelación ajustada de máximo 700 metros. EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 6
2.3 Red de Poligonales Se trazaron varias poligonales cerradas a partir de los puntos materializados de GPS y ligados a los vértices del IGAC, que permitió obtener la precisión en su cierre de acuerdo a este tipo de trabajo y que cubrió toda el área objeto del proyecto, con el respectivo traslado de coordenadas. El método para las poligonales es el de ceros atrás, tomándose una serie de posiciones en cada delta, con sus lecturas directas, y se dejaron dentro de la cartera digital de la estación, entregándose el archivo crudo. Cuando sea necesario la serie de poligonales cerradas deberán realizarse en forma de polígonos de tal manera que cada cierre no exceda 2 km. Longitudinales y deben ser ajustadas consecutivamente, los cierres obtenidos en su aproximación no deberán ser menores de 1:20000. 2.4 Materialización Para calcular el error angular cometido, es necesario conocer la sumatoria teórica de sus ángulos así: = ( n + 2 ) x 180 Donde: : Sumatoria de Ángulos. n: Número de Vértices de la Poligonal. Ecuación 1. Sumatoria de Ángulos de una Poligonal cerrada EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 7
Para este tipo de levantamientos se debe cumplir: e = a x n Donde: e: Error de Cierre Angular. a: Desviación estándar de la Estación Total o aproximación del Teodolito. n: Número de Vértices de la Poligonal. Ecuación 2. Error de Cierre Angular - Cálculo del Error de Cierre Lineal. E.C.L. Donde: E.C.L = Error de Cierre Lineal de la Poligonal. DIF = Diferencia entre la coordenada inicial y la de llegada. Ecuación 3. Error de Cierre Lineal - Cálculo del Grado de Precisión Relativo. G.P.R. =( E.C.L.) / ( Longitud de la Poligonal ) Ecuación 4. Grado de Precisión Relativo Donde: G.P.R.: Grado de Precisión Relativa (Factor Escala 1 : X ) E.C.L.: Error de Cierre Lineal Longitud de la Poligonal: Sumatoria de las distancias de los lados de la Poligonal. EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 8
3 RELACION DE EQUIPOS UTILIZADOS A continuación se relacionan los equipos utilizados en el levantamiento y la nivelación y sus respectivos certificados de calibración (Ver Anexo No. 1): Nikon NPL 522 a los 3 Topcon a los 3 2 Niveles Topcon GPS TRIMBLE 5700 L2 4 PRODUCTOS ENTREGADOS 4.1 Red de GPS. Una vez materializados, posicionados, calculados y nivelados los puntos de GPS (Entregados a la Interventoría para su revisión en un informe de GPS). Se utilizan como apoyo para dar inicio al levantamiento topográfico. Esquema de localización de los puntos y listado de coordenadas y cotas de los puntos) 4.2 Poligonales En esta relacionamos las poligonales correspondientes a los tramos: Pacarni Teruel (Vía Tesalia Palermo) PR 20 A PR 42 (Sin el paso por el casco urbano) Pacarni Teruel (Vía Tesalia Palermo) PR 42 A PR 47 EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 9
A continuación se presenta la descripción de las poligonales levantadas y sus ajustes: -Poligonal 1: esta poligonal se inicia en el delta GPS1 con ceros en la señal de Azimut y parte hacia el nor-oriente por la carretera levantando detalles a lado y lado de la vía y cierran en el GPS 1. Tiene cuarenta y un (41) deltas y una longitud de 961.986 m y un cierre de 1:37103 (Ver Anexo No. 5) -Poligonal 2: esta poligonal se inicia en el Delta 51 y sigue hacia nor-oriente por la carretera pacarni Teruel, levantando detalles a lado y lado de la vía y cierran en el delta 51. Tiene Cuarenta y ocho (48) deltas, una longitud de 4874.500 m y un cierre de 1:26437.189. (Ver anexo No. 5 -Poligonal 2). -Poligonal 3: esta poligonal se inicia en el DELTA 102 y sigue hacia nor-oriente por la carretera pacarni Teruel, levantando detalles a lado y lado de la vía y cierran en el DELTA 102. Tiene Treinta y seis (36) deltas, una longitud de 4058.277 m y un cierre de 1:24262.289 (Ver Anexo No. 5 -Poligonal 3) -Poligonal 4: esta poligonal se inicia en el delta 141 con ceros en el delta 140, y continua por la vía que de pacarni, conduce a Teruel, Tiene Cuarenta y tres deltas(43) deltas, una longitud de 4545.280 m y un cierre de 1:20910.844 (Ver Anexo No. 5 - Poligonal 4). -Poligonal 5: esta poligonal se inicia en el delta 200 con ceros en el delta 201, continua por la vía que de pacarni conduce a teruel, consta de veintiséis deltas EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 10
(26), y una longitud de 2792.353 m y un cierre de 1:27050.010 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 5) -Poligonal 6: esta poligonal se inicia en el delta 230 con ceros en el delta 264. y continua por la vía que de pacarni conduce a teruel, Tiene Treinta y cinco (35) deltas, una longitud de 5265.763 m y un cierre de 1:21498.710 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 6) -Poligonal 7: esta poligonal se inicia en el delta 270 con ceros en el delta 269 va hasta el delta 306, y cierra en el Delta 270 consta de treinta y ocho (38) deltas, una longitud de 5056.523 m y un cierre de 1:24046.624 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 7). -Poligonal 8: esta poligonal es continuación de la poligonal 7, se inicia en el delta 310 con ceros en el delta 309, Tiene treinta y tres (33) deltas, una longitud de 4676.510 m y un cierre de 1:21727.169m, (Ver Anexo No. 5 Poligonal 8 ). -Poligonal 9: esta poligonal se inicia en el delta 350 mirando al delta 349 ceros atrás, llega hasta el delta 382, y cierra en el delta 350. Tiene treinta y cuatro (34) deltas, una longitud de 4154.864 m y un cierre de 1:21352.093 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 9). -Poligonal 10: esta poligonal se inicia en el delta 400 mirando al delta 399, Va hasta el delta 425 y cierra en el delta en el delta 400. Tiene veintiocho (28) deltas, una longitud de 3605.437 m y un cierre de 1:22509.581 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 10). EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 11
-Poligonal 11: esta poligonal se inicia en el delta 431 mirando al delta 430. Tiene veintiséis (26) deltas, una longitud de 3384.352 m y un cierre de 1:22153.403 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 11). -Poligonal 12: esta poligonal se inicia en el delta 460 mirando al delta 459. Tiene veintiséis (26) deltas, una longitud de 3466.081 m y un cierre de 1:32990.645 (Ver Anexo No. 5- Poligonal 12). EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 12
5. ANEXOS EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 13
ANEXO NO. 1 EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 14
ANEXO NO. 2 EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 15
ANEXO NO. 3 LOCALIZACION DE LOS PROYECTOS DEL CONTRATO No. CTO MT-161-09 EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 16
ANEXO 4. ESQUEMA DE LOCALIZACIÓN DE LOS PUNTOS Y POLIGONALES EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 17
ANEXO NO. 5 CÁLCULO Y AJUSTE DE POLIGONALES DE PACARNI EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 18
ANEXO NO. 6 CALCULO DE CARTERAS DE CAMPO Y RADIACIONES DE PACARDI EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 19
ANEXO NO. 7 CALCULO DE CARTERAS DE NIVELACION Y CONTRA-NIVELACION DE PACARNI EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 20
ANEXO NO. 8 CALCULO DE CARTERAS DE CAMPO Y RADIACIONES DE ALGECIRAS EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 21
ANEXO NO. 9 CARTERAS DE NIVELACION Y CONTRA-NIVELACION DE ALGECIRAS EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 22
ANEXO NO. 10 CALCULO DE CARTERA DE CAMPO DE TARQUI EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 23
ANEXO NO. 11 CALCULO DE CARTERAS DE NIVELACION Y CONTRA-NIVELACION DE TARQUI EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 24
ANEXO NO. 12 CALCULO DE CARTERA DE CAMPO DE TARQUI EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 25
ANEXO NO. 13 CALCULO DE CARTERAS DE NIVELACION Y CONTRA-NIVELACION DE PRAGA EL PLAN VIAL DEPARTAMENTAL DEL HUILA 26