levantamiento topográfico y propuesta del prediseño...

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LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y PROPUESTA DEL PREDISEÑO

GEOMÉTRICO PARA LA VÍA DE SERVICIO UBICADA EN LA AK 71B

AVENIDA VILLAVICENCIO ENTRE CALLES 53 A SUR Y 56 D SUR. BARRIO

OLARTE

ALIRIO CÁCERES BUITRAGO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

PROYECTO CURRICULAR TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFÍA

BOGOTÁ D.C.

2018

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LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y PROPUESTA DEL PREDISEÑO

GEOMÉTRICO PARA LA VÍA DE SERVICIO UBICADA EN LA AK 71 B

AVENIDA VILLAVICENCIO ENTRE CALLES 53 A SUR Y 56 D SUR. BARRIO

OLARTE

ALIRIO CÁCERES BUITRAGO

20071030006

Trabajo de Grado presentado para optar el Titulo de

TECNÓLOGO EN TOPOGRAFÍA

DIRECTOR DE PROYECTO DE GRADO

ING. RUBBY PARDO

REVISOR DE PROYECTO

ING. JULIO BONILLA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

PROYECTO CURRICULAR TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFÍA

BOGOTÁ D.C.

2018



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PÁGINA DE ACEPTACIÓN

Nota de aceptación

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

Director

__________________________________________

Jurado



iv

Bogotá, mayo de 2018

ARTÍCULO 117

La Universidad Distrital Francisco José de Caldas no será responsable de las ideas expuestas

por el graduando en el trabajo de grado, según el acuerdo 029 de 1988.



v

AGRADECIMIENTOS

Por medio de estas palabras quiero brindar mis más enteros agradecimientos a Dios, por

permitir llegar hasta esta instancia y lograr este triunfo para mi vida personal, a mi madre

quien con su paciencia y colaboración ha sido artífice de este gran paso, a mi esposa y mis hijas

que con su ayuda me han dado la fortaleza para llegar cada día más lejos, a mis hermanos que

han sido de gran apoyo en cada etapa de mi vida, a mi director de proyecto, la Ing. Rubby

Pardo que con su asesoría y apoyo fue promotor en la culminación de este proyecto, a la Ing.

Jeannette Pardo y el Ing. Julio Bonilla que con su ayuda y entusiasmo fueron gestores de este

logro para mi vida profesional, a los demás profesores que transmitieron sus conocimientos en

el desarrollo de esta idea.



vi

RESUMEN

Es evidente que los principales beneficiados de la adecuación para estos espacios son los

habitantes residentes en el sector de la periferia oriental del barrio Olarte, esta área necesita una

construcción de acuerdo a una infraestructura urbana donde involucre un impacto positivo sobre

la movilidad con condiciones particulares, vinculadas al manejo de los accesos y tratamientos

peatonales.

La vía de servicio constituye una faja de terreno con una longitud lineal de 447 mts y un ancho

mínimo de sección transversal de 20 metros entre la línea de paramentización y anden lateral de

calzada, permitiendo la accesibilidad de vehículos livianos, emergencia, servicios y recolectores

de basura a las unidades de vivienda. Se sugiere diseñar con la siguiente distribución en la

sección transversal:

Tabla 1. Componentes de la sección de Diseño transversal.

Elemento Paisajístico Dimensión (m)

Un Anden lateral sobre el costado oriental 1.20

Dos Carriles 8.00

Rampas 2.00

Accesos 8.60 aproximadamente

Fuente: Propia.

PALABRAS CLAVE:

Posicionamiento GPS estático diferencial, nivelación geométrica, levantamiento topográfico,

diseño geométrico, vía de servicio.



vii

ABSTRACT

It is evident that the main beneficiaries of the adaptation for these spaces are the inhabitants

living in the sector of the eastern periphery of the Olarte neighborhood, this area needs a

construction according to an urban infrastructure where it involves a positive impact on mobility

with particular conditions, linked to the management of pedestrian accesses and treatments.

The service road constitutes a strip of land with a linear length of 447 meters and a minimum

cross sectional width of 20 meters between the paramenting line and the sidewalk of the road,

allowing the accessibility of light vehicles, emergency, services and collectors of trash to

housing units. It is suggested to design with the following distribution in the cross section:

Tabla 2. Components of the cross section.

Landscape Element Measurement (mts)

A lateral Anden on the eastern side 1.20

Two Lanes 8.00

Ramps 2.00

Access 8.60 aproximately

Fuente: Propia.

KEYWORDS:

Differential static GPS positioning, geometric leveling, topographic survey, geometric design,

service road, urban construction, pre-feasibility study, preinversion.



viii

GLOSARIO

Calzadas de Servicio: “corresponden a vías paralelas, por lo general, a las calzadas

principales, cuya velocidad de diseño no debe ser mayor a 40 Km/h ni la reglamentaria

mayor a 30 km/h.” (CAF, UNAL, IDU, 2015:148).

Diseño geométrico: proyecto integral que establece la configuración geométrica

tridimensional, con el propósito de que la vía sea funcional, segura, cómoda, estética,

económica y compatible con el medio ambiente.

Levantamiento Topográfico: obtención de un modelo digital de terreno MDT, a partir de

puntos con coordenadas planas cartesianas y altura geométrica referidas a un marco y una

época de referencia.

Nivelación Geométrica: traslado de una altura sobre el nivel medio del mar, se utiliza el

método convencional de nivelación y contranivelación, con un nivel automático de

precisión.

Posicionamiento GPS estático diferencial: determinación de coordenadas geográficas por

medio de receptores doble frecuencia.

Radiación de detalles: captura de datos espaciales a partir del azimut y distancia que

existe entre la estación y el punto, los atributos urbanísticos son sardineles, vía, sumidero,

postes, pozos de alcantarillado, árboles y demás elementos circundantes en el área de

estudio.



ix

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN………………………………………..………………………………….....xv

JUSTIFICACIÓN………………………………………..……………………………….…....xvi

OBJETIVOS…………………………………………………………………………...….......xvii

I. Objetivo general

II. Objetivos específicos

1. MARCO TEÓRICO…………………………………………....…………......................1

1.1. CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE LAS VÍAS URBANAS………......………….............2

1.2. ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS…………...............................…………...........….............8

2. MARCO GEOGRÁFICO…………….....…………………………………..................11

3. METODOLOGÍA………..………………………………………………......................12

3.1. Monumentación y posicionamiento GPS Estático Diferencial…………………….........13

3.2. Post proceso GPS………………………………………………..……............................15

3.3.Nivelación Geométrica………………………………………………..…………............26

3.4.Levantamiento Topográfico...............................................................................................30

3.5. Procesamiento de Datos....................................................................................................34

3.6. Obtención de la superficie inicial.....................................................................................35

3.7. Diseño Geométrico en planta............................................................................................38

3.7.1. Dificultades para el giro de tracto camiones en la intersección a nivel.......................41



x

3.8. Diseño Geométrico Vertical.............................................................................................44

4. PRESUPUESTO................................................................................................................47

CONCLUSIONES.......................................................................................................................48

BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................................................50

ANEXOS.......................................................................................................................................51



xi

INDICE DE FIGURAS

Ilustración 1. Encharcamiento de accesos ...…………………..…………………..................xvi

Ilustración 2. Ubicación General …………..........………..………………...…..........….........11

Ilustración 3. Diagrama de Flujo…………………………......………………….....................12

Ilustración 3. Ubicación estratégica de puntos GPS .................................................................13

Ilustración 4. Conformación de Red Geodésica .......................................................................15

Ilustración 5. Esquema general de posicionamiento ....................................................….........16

Ilustración 6. Esquema general detallado de triangulación de vectores .…..............................16

Ilustración 7. Esquema de ocupación .…...................................................................................17

Ilustración 8. Coordenadas Geocéntricas Estaciones Permanentes ................................ .........17

Ilustración 9. Coordenadas Geocéntricas Estaciones Permanentes ........................................17

Ilustración 10. GPS Calendar …................................................................................................18

Ilustración 11. Desviaciones estándar de los vértices y coordenadas geodésicas

ajustadas......................................................................................................................................18

Ilustración 12. Calculo de Velocidades. GPS 01. Magna Sirgas Pro 3.1 Beta .........................21

Ilustración 13. Calculo de Velocidades. GPS 02. Magna Sirgas Pro 3.1 Beta .........................21

Ilustración 14. Conversión de coordenadas geográficas del punto GPS-01 de época 2016.17 a

1995.4 en software CONCOORD 1.0 ........................................................................................22



xii

Ilustración 15. Conversión de coordenadas geográficas del punto GPS-01 de época 2016.17 a 1995.4 en software CONCOORD 1.0 ...........................................................................................22

Ilustración 16. Conversión de coordenadas geográficas a planas locales Bogotá "GPS-01" (2016.17) .......................................................................................................................................23

Ilustración 17. Conversión de coordenadas geográficas a planas locales Bogotá "GPS-02" (2016.17) …...................................................................................................................................23

Ilustración 18. Conversión de coordenadas geográficas a planas locales Bogotá "GPS-01" (1995.4) ….....................................................................................................................................24

Ilustración 19. Conversión de coordenadas geográficas a planas locales Bogotá "GPS-02" (1995.4) ….....................................................................................................................................24

Ilustración 20. Certificado 12-BGT …….....................................................................................26

Ilustración 21. Circuito de Nivelación BGT 12 - GPS 01 .…......................................................26

Ilustración 22. Metodología de Secciones transversales .…........................................................31

Ilustración 23. Procedimientos de la comisión de Topografía. GPS 01. CL 54A SUR - AK 71B ........................................................................................................................................................32

Ilustración 24. Levantamiento Topográfico GPS 02 .…..............................................................32

Ilustración 25. Levantamiento Topográfico Calle 56D Sur.........................................................33

Ilustración 26. Levantamiento Topográfico radiación de detalles...............................................33

Ilustración 278. Calculo de Radiación de detalles (NEZ) .............................................................34

Ilustración 289. Software Transit v2.35 ........................................................................................35

Ilustración 30. Creación del Grupo de Puntos..............................................................................35

Ilustración 31. Incorporación a la superficie de las 3D POLY como Breaklines........................36

Ilustración 32. Dibujo y conformación de breaklines..................................................................37

Ilustración 33. Creación del TIN (Triangulated Irregular Network) ...........................................37

Ilustración 34. Ilustración 33. Obtención de MDT......................................................................37

Ilustración 35. Ancho de Carril BOP K0+000.............................................................................38

Ilustración 36. Ancho de Carril PI-1 K0+114.44.........................................................................39

Ilustración 37. Ancho de Carril K0+180 CL 54 A SUR..............................................................39



xiii

Ilustración 38. Ancho de Carril PI-2 K0+218.27 CL 54 B SUR.................................................40

Ilustración 39. Ancho de Carril EOP K0+452.98 CL 56 D SUR.................................................40

Ilustración 40. Planta General del trazado horizontal..................................................................41

Ilustración 41. Giro de 180°. NO POSIBLE................................................................................41

Ilustración 42. Giros de 90°. NO POSIBLES..............................................................................42

Ilustración 43. Giros de 90°. NO POSIBLES..............................................................................43

Ilustración 44. Diseño Geométrico Vertical entre CL 53 A SUR y CL 54 A SUR.....................44

Ilustración 45. Componentes Geométricos..................................................................................44

Ilustración 46. Diseño Geométrico Vertical entre CL 54 A SUR y CL 56 D SUR.....................45

Ilustración 47. Sección Típica de Diseño.....................................................................................50



xiv

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Componentes de la sección de Diseño transversal…......................................................vi

Tabla 1. Components of the cross section…..................................................................................vii

Tabla 2. Impactos de las vías y tratamientos recomendados en áreas urbanas .............................2

Tabla 3. Jerarquización Vial: características y restricciones .........................................................6

Tabla 4. Jerarquización vial. Características y restricciones .…....................................................7

Tabla 5. Coordenadas Geográficas de los puntos materializados ................................................14

Tabla 6. Estaciones Permanentes IGAC y EAB….......................................................................15

Tabla 7. Coordenadas Geográficas Ajustadas Época:1995.4.......................................................25

Tabla 9. Coordenadas Planas Cartesianas. Época: 1995.4…........................................................25

Tabla 10. Nivelación BGT 12 - GPS 01 …..................................................................................27

Tabla 11. Contranivelación GPS 01 – BGT 12 ............................................................................28

Tabla 12. Ajuste de Nivelación.....................................................................................................29

Tabla 13. Tolerancias permitidas..................................................................................................30

Tabla 14. Cotas ajustadas de GPS 01 - GPS 02............................................................................30

Tabla 15. Diseño Geométrico Definitivo......................................................................................46

Tabla 86. Presupuesto General......................................................................................................47

Tabla 97. Abscisas de las curvas verticales..................................................................................49



xv

INTRODUCCIÓN

El corredor vial en estudio constituye una vía de servicio ubicada en la AK 71B Avenida

Villavicencio entre calles 53 A Sur y 56 D Sur del barrio Olarte, cuyas vías de acceso

corresponden a la Autopista Sur por el costado sur y la Avenida Primero de Mayo por el Norte

donde existe el puente sobre el Rio Tunjuelito.

El parque zonal de Villa del Rio y el Parque Metropolitano del Lago Timiza son puntos de

ubicación muy cercanos, también se encuentra cerca el Portal del Sur y el cementerio Jardines

del Apogeo.

El proyecto contempla la planificación del levantamiento topográfico a partir de un

posicionamiento GPS estático diferencial con el respectivo amarre vertical desde placas del

IGAC (12-BGT) y la respectiva propuesta del diseño geométrico, de esta forma se identificarán

los puntos de paso obligados para el nuevo corredor vial y las estructuras hidráulicas aledañas.

Esta alternativa técnica proveerá una vía con las características geométricas bajo parámetros de

seguridad, comodidad y funcionalidad.



xvi

JUSTIFICACIÓN

La culminación de la Avenida Villavicencio entre la Avenida Primero de Mayo y la Autopista

Sur; trajo consigo muchas bondades de conectividad del extremo sur occidental con la parte sur

de la Ciudad, generando un corredor vial entre Kennedy y Bosa. Particularmente en el Barrio

Olarte al Occidente del Parque Villa del Rio, se evidencia un tramo adyacente que no presenta

ningún tipo de patrón urbanístico de construcción, debido a esta situación la comunidad se ve

directamente afectada, por las incomodidades que traen consigo las lluvias; insuficiencia de

drenajes, generación de malos olores, encharcamiento y superficies de difícil acceso a los

predios. Con base en esta problemática se presenta una propuesta de prediseño geométrico que

brinde una solución a la problemática relacionada con anterioridad.

A continuación, se relaciona una fotografía donde se identifican las dificultades para el tránsito

de los vehículos que transitan por el sector.



xvii

Ilustración 29. Encharcamiento de accesos.

Fuente: Propia.

OBJETIVOS

I. Objetivo general:

Llevar a cabo el levantamiento topográfico y la propuesta del prediseño geométrico de la

vía ubicada en la AK 71B Avenida Villavicencio entre calles 53 A Sur y Calle 56 D Sur.

II. Objetivos específicos:

Posicionar una pareja de puntos GPS por medio de la metodología estático diferencial;

como red de apoyo ajustada al Sistema Nacional de Coordenadas. (MAGNA-SIRGAS

época 1995.4).

Realizar un circuito de nivelación geométrica ajustado a la red IGAC (BGT-12) para la

definición de la rasante de diseño.



xviii

Obtener la representación digital a partir del levantamiento Topográfico de la vía de

servicio.



1

1. MARCO TEÓRICO

Para la conformación del marco teórico se relacionan conceptos teóricos y decretos que

estipulan, los lineamientos técnicos para la construcción de este tipo de proyectos viales. Por lo

cual se realizará una consulta bibliográfica en primer lugar al tipo de vía y su respectiva

clasificación que serán puestas en contexto por medio de las siguientes definiciones:

“Vía Urbana”:

“Aquellas que atraviesan o demarcan área urbanas consolidadas o previstas por el

ordenamiento territorial, en suelo urbano o suelo urbano de expansión

respectivamente”.

“Corredores que circunscriben zonas urbanas (vías circunvalares)”.

“Aquellas utilizadas parcial o totalmente por tráfico urbano”.

“Aquellas que sirven a las necesidades de movilidad, conectividad, permeabilidad

y accesibilidad de la estructura y los usos urbanos”. (CAF, UNAL, IDU, 2015:22).1

La guía para el diseño de vías urbanas para Bogotá ha sido un documento muy importante para

la orientación y el enfoque de este proyecto, cuenta con unas definiciones y recomendaciones

apropiadas para realizar cualquier tipo de diseño geométrico de vías.

Como se indica en los siguientes apuntes más relevantes sobre el tema:

“Lo ideal es que todo proyecto de infraestructura vial urbana responda no solo a un

modelo de movilidad, sino a un modelo de ciudad, que se organice a partir de los

1 Banco de Desarrollo de America Latina, Universidad Nacional y la Alcaldia Mayor de Bogotá (2015). Guia para el diseño de vias urbanas para Bogotá D.C. Bogotá: ISBN. Pag: 22.



2

sistemas estructurantes del territorio y busque armonización con la estructura ecológica

principal y la estructura socioeconómico y espacial”. 2

A continuación, se consultó una tabla donde se establecen las necesidades para la construcción

de una vía de servicio, tal como se resalta en amarillo.

Tabla 310. Impactos de las vías y tratamientos recomendados en áreas urbanas.

Fuente: Banco de Desarrollo de América Latina, UNAL y la Alcaldía Mayor de Bogotá. Guía para el diseño de vías urbanas para Bogotá D.C. Bogotá 2015.3

Teniendo en cuenta el “DECRETO 364 DE 2013, agosto 26” en su respectivo “CAPITULO III.

ESTRUCTURA FUNCIONAL Y DE SERVICIOS, Subcapítulo 1. SISTEMA DE MOVILIDAD”;

en el cual se aclaran los siguientes artículos:

2 Ibídem, p 25. 3 Ibídem, p 28.



3

“Artículo 158.- Estructura del sistema de Movilidad. El sistema de movilidad está

conformado por los subsistemas viales, de transporte y de regulación y control de

tráfico. Tiene como fin atender los requerimientos de movilidad de pasajeros y de carga

en la zona urbana, de expansión y en el área rural del Distrito Capital y, conectar la

ciudad con la red de ciudades de la región, con el resto del país y del exterior”.

“Artículo 160.- Componentes. El Subsistema Vial está conformado por las siguientes

mallas: arterial, intermedia, local y rural, así como por las intersecciones entre éstas”.

Con el fin de determinar el tipo de vía a construir que cuenta con unas características propias que

se relacionan en la siguiente clasificación.

1.1. “CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE LAS VÍAS URBANAS”.

“El Plan de Ordenamiento Territorial (ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ D.C., 2004),

estableció que el subsistema vial urbano está conformado por los siguientes componentes”:

I. “Malla Vial Arterial: Es el conjunto de vías de mayor jerarquía que consolida la

estructura del área urbana, de expansión y rural. Está compuesta por las mallas de

integración regional, principal y complementaria y sus intersecciones. La función

principal de estos corredores es la movilidad de altos volúmenes de tráfico”.

a. “Malla Vial Arterial de Integración Regional: Es la red de vías que conectan

directamente el sistema vial urbano con el sistema vial regional y con los ejes de la

Estrategia Espacial Urbana propuesta por el POT 2012 (ALCALDÍA MAYOR DE

BOGOTÁ Y SECRETARIA DE PLANEACIÓN, 2012). Este sistema lo constituyen los

corredores con volúmenes de carga y pasajeros más altos y los recorridos de viaje más



4

extensos. Además, este nivel funcional da continuidad a las vías rurales, regionales y

nacionales que interceptan el limite urbano, y que idealmente, deberían estar

configurados de manera tal que eviten el paso por el centro de la ciudad y que

simplemente se encarguen de conectar con las vías de la red Arterial Principal

(AASHTO, A Policy on Geometric Design of Highways and Streets, 2011). Dentro de la

ciudad, este tipo de vías deberían presentar control total de accesos y manejo de

intersecciones a desnivel en todos los casos. En sector suburbano conecta al sistema vial

urbano con el sistema vial regional permitiendo viajes regionales y nacionales. En sector

urbano aporta a la movilidad”.

b. “Malla Vial Arterial Principal: “Es la red de vías que actúa como soporte de la

movilidad y la accesibilidad urbana y regional. Esta malla soporta al subsistema de

transporte en su componente de transporte masivo” (ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ

Y SECRETARIA DE PLANEACIÓN, 2012). Este sistema sirve a los principales centros

de actividad de las áreas urbanas; se constituyen como corredores con volúmenes de

transito altos y los recorridos de viaje de larga distancia, dentro de la escala urbana. Al

igual que en el caso anterior, este tipo de vías deberían estar configurados de manera tal

que eviten el paso por el centro y que simplemente se encarguen de conectar con las vías

de menor jerarquía que se integren a las zonas con los niveles más altos de atracción de

viajes, tales como centros de negocios y grandes centros residenciales (AASHTO, A

Policy on Geometric Design of Highways and Streets, 2011). En teoría, este tipo de vías

deberían presentar control total de accesos y manejo de intersecciones a desnivel;

además deben considerar la integración con flujos peatonales y de ciclo usuarios, de la

manera más segura y eficiente posible, con segregación de niveles, especialmente,



5

debido a que esta red soporta al subsistema de transporte en su componente de

transporte masivo, según lo menciona el documento técnico de soporte del proyecto POT

2013”.

“Aporta a la movilidad de viajes de larga distancia interurbanos”.

c. “Malla Vial Arterial Complementaria: “Es la red de vías que articula operacionalmente

los subsistemas de malla arterial principal, facilita la movilidad de mediana y larga

distancia como elemento articulador a escala urbana” (ALCALDÍA MAYOR DE

BOGOTÁ Y SECRETARIA DE PLANEACIÓN, 2004). Este sistema cuenta con una

vocación de movilidad relativamente menor que las arterias principales y sirve de zonas

de atracción y generación de viajes con demandas menores a las del caso anterior.

Aunque este tipo de sistema no ingresa a los barrios, permiten en mayor medida la

conectividad al presentar control de accesos parciales”.

“Aporta a la movilidad y conectividad de viajes de media y larga distancia a escala

urbana”.

d. “Malla Vial Arterial Intermedia: “Esta constituida por una serie de tramos viales que

permean la retícula que conforma las mallas arterial principal y complementaria,

sirviendo como alternativa de circulación a estas. Permite el acceso y la fluidez de la

ciudad a escala zonal” (ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ Y SECRETARIA DE

PLANEACIÓN, 2004). Estas vías, también denominadas colectoras, son alimentadas por

los accesos locales y se encargan de distribuir los flujos hasta las redes arteriales; razón



6

por la cual, de la presencia y distribución de la malla vial arterial intermedia depende la

permeabilidad de la red urbana en general”.

“Aporta a la permeabilidad de la red y la distribución del tráfico a escala zonal”.

II. “Malla Vial Local: “Está conformada por los tramos viales cuya principal función es la

de permitir accesibilidad a las unidades de vivienda” Permite el acceso directo a los

destinos finales del tráfico local”.4

De acuerdo a la clasificación anterior se indican en las siguientes tablas, las características del

segmento vial en estudio en donde se evidencia que es una Vía V7 con un ancho mínimo de

sección transversal de 13 mts, su principal función es la de brindar el acceso a predios y las

diferentes particularidades resaltadas de color amarillo en la Tabla 4.

Tabla 411. Jerarquización Vial: características y restricciones.


4 Ibídem, p 28, 29 y 30. 5 Ibídem, p 33.



7

Tabla 5. Jerarquización vial. Características y restricciones.


Se pretende contextualizar las definiciones técnicas para las estructuras viales, a partir del

siguiente enunciado en donde se aclara que:

“Una carretera es una infraestructura de transporte especialmente acondicionada

dentro de toda una faja de terreno denominada derecho de vía, con el propósito de

permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y en el tiempo, con

niveles adecuados de seguridad y comodidad.” (Cárdenas, 1998:1).7

Según este parámetro técnico se identifica que la faja de terreno objeto para este estudio obedece

a cambios urbanísticos que requieren de un estudio detallado en cuanto a los puntos de paso

obligados; como los empalmes de las vías de acceso entre las calles 53 A Sur y 56 D Sur.

6 Ibídem, p34. 7 Cardenas, J. (1998). Diseño Geometrico de Carreteras. Bogotá: ECOE Ediciones. Pag: 1.



8

1.2. ESTUDIOS TOPOGRAFICOS

Para la etapa de campo, se determinaron los procedimientos a partir de los siguientes aportes

teóricos:

1.2.1. Nivelación de terrenos

“Consiste en determinar las cotas o alturas sobre el nivel medio del mar de una parte

del territorio, con el objeto de poder realizar la representación del relieve en un terreno,

por medio de curvas de nivel o modelos digitales de terreno, para diferentes

aplicaciones y cálculos en los procesos del diseño y construcción de proyectos de

ingeniería. Para realizar la nivelación de un terreno existen diferentes métodos que se

utilizan según sus características (extensión, topografía) y las especificaciones y tipo de

proyecto”. 8

Con la finalidad inminente de que el levantamiento topográfico realizado sirva como pauta

fundamental para la elaboración de una propuesta de prediseño geométrico; de esta manera se

puedan satisfacer las necesidades particulares para brindar el acceso a los predios adyacentes al

sector sin ningún impacto negativo sobre el tránsito de los vehículos.

A continuación, se indican los aportes teóricos que definierón los parámetros técnicos con el fin

de capturar la mayor cantidad de información necesaria para obtener una superficie en 3D con

todas las características topográficas del lugar.

“Para los diseños definitivos deberá llevarse a cabo un levantamiento planimétrico y

altimétrico de detalle que incluya el amarre al sistema Magna-Sirgas de la red del

Instituto Geográfico Agustín Codazzi (I.G.A.C.), materialización de puntos con placa de 8 Ibpidem, p 35.



9

aluminio, georreferenciación, poligonal base, referenciación de puntos de la poligonal,

planimetría con levantamiento de detalles, incluyendo árboles, muros, construcciones,

redes húmedas y secas, vías de paramento a paramento, señales, etc; altimetría con

nivelación de todos los detalles antes nombrados, inspección de pozos, nivelación base,

nivelación de precisión, nivelación de precisión del deltas de la poligonal, nivelación de

secciones transversales, cálculo, procesamiento de datos y generación del modelo

digital del terreno”.9

“Para el caso del levantamiento de vías de paramento a paramento deberá realizarse

con puntos sobre el eje, los bordes de vía, el bordillo y el paramento, cada 10 m. Estos

serán representados en los planos mediante polilíneas con elevación de forma tal que al

crear el modelo se aprecie al detalle la sección transversal incluyendo las inclinaciones

transversales. Este insumo se convertirá en una herramienta indispensable para el

proyectista en el diseño de los peraltes, los empalmes a las zonas existentes y el control

altimétrico de los accesos. Los modelos digitales deberán construirse mediante puntos

con elevación, polilíneas 2D para elevación constante, y polilíneas 3D de elevación

variable en cada vértice, también llamadas breaklines. En la fase de diseño definitivo,

no es aceptable construir modelos digitales a partir de curvas de nivel o contornos

exclusivamente. Es recomendable utilizar un solo modelo digital de terreno y evitar

mezclas de modelos creados con diferentes metodologías y precisiones. Finalmente, el

MDT se convertirá en una herramienta no solo para el geométrico, sino también para

9 Ibídem, p 48.



10

los especialistas hidráulicos, de geotecnia y de redes, que haciendo uso de las

herramientas modernas de software podrán sacar ventaja de este insumo”. 10

1.2.2. Elementos de diseño de las secciones transversales.

“A nivel urbano las secciones transversales pueden incluir:”

a) “Zonas vehiculares, entre bordes de vía”:

“Calzadas”

“De servicio”

“Principales “

“Solo Bus”

“Ciclorruta”

“Separadores”

“Laterales”

“Centrales”

“Taludes, terraplenes o muros de contención”

b) “Zonas Laterales: entre borde vía y paramento”:

“Zonas de Protección Ambiental”

“Andenes”

“Ciclorruta”

“Zonas abordadoras”

“Zonas verdes”

10 Ibídem, p 48.



11

1.2.3. Calzadas de Servicio:

“corresponden a vías paralelas, por lo general, a las calzadas principales, cuya velocidad

de diseño no debe ser mayor a 40 Km/h ni la reglamentaria mayor a 30 km/h.

Adicionalmente, deben estar dispuestas cuando se cumpla alguna de las siguientes

condiciones”:

2. MARCO GEOGRÁFICO

La zona en estudio se encuentra localizada en la ciudad del Distrito de Bogotá propiamente en la

localidad Séptima de Bosa, la UPZ corresponde a Jardines del Apogeo y el respectivo Barrio

Olarte. La vía de servicio se encuentra sobre el costado occidental de la Avenida Villavicencio

AK 71B entre calles 53 A SUR y 56 D SUR. Las principales vías de acceso son la Autopista Sur

y la Avenida Primero de Mayo.

Ilustración 30. Ubicación General

Fuente: Imagen tomada del software Google Earth.



12

3. METODOLOGÍA

Por medio del siguiente diagrama de flujo se representa de forma gráfica el tipo de metodología

implementada con la respectiva programación de actividades de campo y oficina.


Propuesta de prediseño Geométrico

Levantamiento Topográfico

Monumentación y posicionamiento GPS

Nivelación Geométrica IGAC BGT-12

Modelo Digital de Terreno

Ilustración 31, Diagrama de Flujo



13

3.1. Monumentación y posicionamiento GPS Estático Diferencial.

Se realizó la materialización de dos placas GPS con el fin de obtener un buen campo visual para

el levantamiento topográfico, la placa GPS 01 se encuentra ubicada en el bordillo de concreto del

andén norte de la entrada al barrio Olarte, propiamente en la Calle 54 A Sur con Avenida

Villavicencio AK 71B. La placa GPS 02 se materializo en el parque Villa del Rio en un bordillo

de confinamiento entre la Ciclorruta y el adoquín.

Ilustración 32. Ubicación estratégica de puntos GPS.


A continuación, se identifican los equipos GPS doble frecuencia que fueron utilizados en el



14

proceso de georreferenciación con ajuste diferencial entre las estaciones permanentes ABCC,

ABPD y BOGA.

Tabla 6. Coordenadas Geográficas de los puntos materializados.

Vértice Geodésico

Latitud Longitud Fotografía

Impronta

GPS-01

4°36´16.57´´N

74°9´43.78´´W

Fuente: Propia

Fuente: Propia

GPS-02

4°36´13.48´´N

74°9´40.64´´W

Fuente: Propia

Fuente: Propia

Fuente: Propia.



15

3.2. Post proceso GPS.

A partir de las estaciones del Instituto Geográfico Agustín Codazzi y de la Empresa de

Acueducto y Alcantarillado de Bogotá que se muestran en la Tabla 9 y en la ilustración 5, se

conformó la red geodésica con las estaciones más cercanas, en este caso se tomaron las

estaciones permanentes ABCC, ABPD y BOGA.

Tabla 7. Estaciones Permanentes IGAC y EAB.

Estación Permanente Latitud Longitud Altura Elipsoidal

ABCC (EAAB) 4°39`40.44535``N 74°07`36.91984``W 2576.2758

ABPD (EAAB) 4°28`35.64165``N 74°05`55.92538``W 2958.3763

BOGA (IGAC) 4°38`19.25621``N 74°04`47.81818``W 2609.8593

Fuente: Leica Geo Office

Ilustración 33. Conformación de Red Geodésica




16

El cálculo diferencial se realizó en el software Leica Geo Office, a continuación, se relacionan

los esquemas correspondientes a la triangulación de vectores entre los Puntos GPS y las

estaciones permanentes del IGAC y de la EAB.

Ilustración 34. Esquema general de posicionamiento.

Fuente: Imagen tomada del software Leica Geo Office.

Ilustración 35. Esquema general detallado de triangulación de vectores.




17

Ilustración 36. Esquema de ocupación.


Los rastreos se realizaron tomando como base las estaciones permanentes “ABPD” y “ABCC”,

pertenecientes a la empresa de acueducto de Bogotá EAB y “BOGA” perteneciente a la red

Magna-ECO del IGAC para el día 06 de marzo del 2016.

Ilustración 37. Coordenadas Geocéntricas Estaciones Permanentes.

Fuente: Imagen tomada del ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/1891/sir16P1891.crd.

Ilustración 38. Coordenadas Geocéntricas Estaciones Permanentes.

Fuente: Imagen tomada del ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/1891/sir16P1891.crd.


ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/1891/sir16P1891.crd.

ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/SIRGAS/1891/sir16P1891.crd.


18

Para la determinación de las coordenadas de la red geodésica, se procesó la información de los

receptores GPS Trimble 5700 doble frecuencia instalados en campo, la red GPS se realizó el día

06 de marzo del 2016, correspondiente al día GPS 66 de la semana 1887.

Ilustración 39. GPS Calendar

Fuente: https://www.ngs.noaa.gov/CORS/Gpscal.shtml.

Ilustración 40. Desviaciones estándar de los vértices y coordenadas geodésicas ajustadas.


3.2.1. Descripción general de archivos crudos – GPS

A continuación, se presenta una breve descripción acerca de los distintos archivos crudos que se

generan durante el post-proceso de los puntos GPS geo-posicionados en campo.

ARCHIVOS CRUDOS O NATIVOS: Corresponde a los archivos nativos o crudos

provenientes del receptor GPS, los cuales se organizaron de manera independiente en

cada carpeta. Los mismos presentan extensión G##.#, *.DAT Y *.T0 en carpetas

individuales por punto.

ARCHIVOS RINEX: Archivos Rinex (Receiver Independent Exchange - Formato

estándar para el almacenamiento de información de mediciones realizadas por receptores


https://www.ngs.noaa.gov/CORS/Gpscal.shtml.


19

de sistemas de navegación por satélite) del levantamiento GPS convertidos a formato

Rinex para luego ser procesados. Estos archivos se organizaron en carpetas individuales

por punto y en cada una de ellas se ubicaron dos archivos con extensión *.17O y *.17N.

FICHAS DE DESCRIPCIÓN GPS: Corresponde al formato de campo GPS entregado

por el Contratante en el cual se incluye información general de cada uno de los vértices

geo-posicionados: nombre y código de la placa, localización, fecha de materialización,

datos del proyecto, información de la sesión y de los equipos, esquemas e imagen de los

vértices.

3.2.2. Cálculos y procesamiento de la información

En la descarga de datos de los receptores GPS se obtuvo los siguientes archivos nativos y Rinex:

Datos utilizados para la red de GPS realizada el día 06 de marzo del 2016, sobre los

puntos GPS 01 – GPS 02.

CRUDOS TRIMBLE 5700 BASE GPS 01: “05520661.T01”.

RINEX TRIMBLE 5700 BASE GPS 01: “05520661.16n”, “05520661.16o”.

CRUDOS TRIMBLE 5700 BASE GPS 02: “40850660.T01”

RINEX TRIMBLE 5700 BASE GPS 02: “40850660.16n”, “40850660.16o”.

RINEX IGAC ABPD: “abpd0660.16o”, “abpd0660.16n”.

RINEX IGAC ABCC: “abcc0660.16O”, “abcc0660.16n”.

RINEX IGAC BOGA: “BOGA0660.16N”, “BOGA0660.16O”.

EFEMÉRIDES RÁPIDAS 06-03-2016: “igu18870.sp3”.

Una vez se tiene los archivos relacionados anteriormente se utilizó el software LEICA GEO

OFFICE, para la obtención de coordenadas Geográficas y Planas locales, con el siguiente flujo

de trabajo:



20

** Descarga de datos crudos de los receptores GPS mediante el software nativo “CONVERT TO

RINEX” licenciado.

** Exportación de los datos crudos en formato .DAT (TRIMBLE) a formato RINEX.

** Descarga de datos crudos de estaciones permanentes del IGAC en el FTP://190.24.137.74.

** Descarga Coordenadas estaciones Sirgas para la semana del posicionamiento.

** Creación del proyecto e Importación de los datos RINEX en el software LEICA GEO

OFFICE.

** Selección de un sistema de coordenadas planas locales (SCP), Bogotá D.C

** Carga de datos crudos de cada sesión realizada (Red Geodésica).

** Definición de los puntos de control y rover, definición de los parámetros de cada una de las

antenas.

** Adición de efemérides rápidas de las constelaciones satelitales.

** Revisión de información registrada, alturas de las antenas, intervalo de registro.

** Edición y generación de ventanas de exclusión para las señales intermitentes y con escasa

recepción.

** Procesamiento de los vectores calculados en la red.

** Ajuste y determinación de cierres de la red.

** Conversión de coordenadas Geodésicas WGS84 (época 2016.17) a planas locales Bogotá D.C

época 1995.4, realizada en el software Magna Sirgas Pro 3 Beta y Concoord.

** Obtener las velocidades de desplazamiento anual de los puntos posicionados mediante el

programa Magna Sirgas Pro 3 Beta”.

** Conversión coordenadas geográficas a geocéntricas, época (2016.17).

** Conversión coordenadas geográficas a geocéntricas, época (1995.4).



21

3.2.3. Conversión de Coordenadas.

En seguida se muestran las imágenes necesarias para documentar el proceso de conversión de

coordenadas a época 1995.4 con el fin de determinar las coordenadas planas cartesianas con las

cuales se realizó el levantamiento topográfico.

3.2.3.1.Proceso de Velocidades.

En primera medida se obtienen las velocidades para los puntos GPS 01 y GPS 02.

Ilustración 41. Calculo de Velocidades. GPS 01. Magna Sirgas Pro 3.1 Beta. Fuente (elaboración propia).

Ilustración 42. Calculo de Velocidades. GPS 02. Magna Sirgas Pro 3.1 Beta. Fuente (elaboración propia).



22

3.2.3.2. Cambio de época coordenadas geográfica de 2016.17 a 1995.4.

En segunda instancia se realizó el cambio de época con las coordenadas geodésicas ajustadas con

cada una de las velocidades respectivamente para los puntos GPS 01 y GPS 02.

Ilustración 43. Conversión de coordenadas geográficas del punto GPS-01 de época 2016.17 a 1995.4 en software CONCOORD 1.0. Fuente (Elaboración Propia).

Ilustración 44. Conversión de coordenadas geográficas del punto GPS-02 de época 2016.17 a 1995.4 en software CONCOORD 1.0. Fuente (Elaboración Propia).



23

3.2.3.3.Conversión de coordenadas geográficas a planas locales Bogotá D.C

épocas 2016.17 y 1995.4.

Como un tercer paso se efectuó la conversión de coordenadas geográficas ajustadas a planas

locales respectivamente con el GPS 01 y GPS 02.

Ilustración 45. Conversión de coordenadas geográficas a planas locales Bogotá "GPS-01" (2016.17). Fuente (Software Magna Sirgas Pro 3.1 Beta, elaboración propia).




24





25

A partir de las anteriores conversiones se presentan las coordenadas con las cuales se realizó el

levantamiento topográfico.

Tabla 8. Coordenadas Geográficas Ajustadas Época: 1995.4.

Punto Latitud Longitud Altura Elipsoidal GPS 01 4°36´10.64943”N 74°09´43.75425”W 2580.084 GPS 02 4°36´13.49515”N 74°09´40.61362”W 2577.934

Fuente: Elaboración propia

Tabla 9. Coordenadas Planas Cartesianas. Época: 1995.4.

Punto Norte Este Cota Geométrica GPS 01 100744.365 90607.352 2556.832 GPS 02 100831.811 90704.197 2554.671




26

3.3. Nivelación Geométrica.

De acuerdo a la existencia de las líneas de nivelación de primer orden que tiene dispuestos el

Instituto Geográfico Agustín Codazzi, se realizó la nivelación geométrica para la pareja GPS01-

02 desde el Punto de Referencia BGT-12 (ver Ilustración 21) que se encuentra en la Avenida

Villavicencio entre Av. Primero de Mayo y el Rio Tunjuelo, de esta forma se ejecutó un circuito

de nivelación de 929 mts (ver Ilustración 21). Adicionalmente se presentan los datos del circuito

en las tablas correspondientes a la Nivelación, contranivelación, ajuste y tolerancias permitidas.

Ilustración 49. Certificado 12-BGT.

Fuente: http://geoportal.igac.gov.co/ssigl2.0/pdf.jsp.

Ilustración 50. Circuito de Nivelación BGT 12 - GPS 01



http://geoportal.igac.gov.co/ssigl2.0/pdf.jsp.


27

Tabla 10. Nivelación BGT 12 - GPS 01


PUNTO V+ V+ VINT Hi V- V- DISTANCIA Cota12-BGT 1.360 1.109 2552.319 50.200 2551.210

1.1090.858

C1 2.083 1.844 2552.848 1.556 47.800 2551.0041.844 1.315 1.315 48.2001.605 1.074

C2 3.195 2.943 2555.240 0.809 50.400 2552.2972.943 0.551 0.551 51.6002.691 0.293

C3 2.239 1.993 2556.875 0.599 49.200 2554.8821.993 0.358 0.358 48.2001.747 0.117

C4 1.858 1.613 2557.218 1.511 49.000 2555.6051.613 1.270 1.270 48.2001.368 1.029

C5 1.584 1.335 2556.842 1.959 49.800 2555.5071.335 1.711 1.711 49.6001.086 1.463

C6 1.839 1.597 2557.030 1.690 48.400 2555.4331.597 1.409 1.409 56.2001.355 1.128

C7 1.422 1.243 2556.961 1.576 35.800 2555.7181.243 1.312 1.312 52.8001.064 1.048

GPS -02 2.662 2.446 2557.117 2.538 43.200 2554.6712.446 2.290 2.290 49.6002.230 2.042

C7 2.464 2.302 2558.020 1.615 32.400 2555.7182.302 1.399 1.399 43.2002.140 1.183

GPS-01 2557.786 1.314 50.200 2556.8321.188 1.188 25.2001.062

SUMAS 18.425 12.803 929.000

NIVELACION



28

Tabla 11. Contranivelación GPS 01 – BGT 12.


PUNTO V+ V+ VINT Hi V- V- DISTANCIACotaGPS-01 1.599 1.311 2558.143 57.600 2556.832

1.3111.023

C7 1.387 1.187 2556.905 2.713 40.000 2555.7181.187 2.425 2.425 57.6000.987 2.137

GPS-02 2.626 2.414 2557.085 2.466 42.400 2554.6712.414 2.234 2.234 46.4002.202 2.002

C7 1.506 1.261 2556.978 1.588 49.000 2555.7171.261 1.368 1.368 44.0001.016 1.148

C6 1.613 1.356 2556.788 1.808 51.400 2555.4321.356 1.546 1.546 52.4001.099 1.284

C5 1.893 1.654 2557.160 1.543 47.800 2555.5061.654 1.282 1.282 52.2001.415 1.021

C4 1.447 1.189 2556.793 1.811 51.600 2555.6041.189 1.556 1.556 51.0000.931 1.301

C3 0.546 0.299 2555.180 2.140 49.400 2554.8810.299 1.912 1.912 45.6000.052 1.684

C2 0.694 0.450 2552.746 3.132 48.800 2552.2960.450 2.884 2.884 49.6000.206 2.636

C1 1.479 1.251 2552.254 1.996 45.600 2551.0031.251 1.743 1.743 50.6001.023 1.490

12-BGT 0.299 2555.181 1.308 49.400 2551.2091.045 1.045 52.6000.782

12.372 17.995 985.600

CONTRANIVELACION



29

Tabla 122. Ajuste de Nivelación.


PUNTOCompensacion parcial V+ V- Hins

Cota Ajustada

12-BGT -0.000054 1.109 2552.319 2551.210

C1 -0.000051 1.844 2552.848 2551.004-0.000052 1.315

C2 -0.000054 2.943 2555.240 2552.297-0.000056 0.551

C3 -0.000053 1.993 2556.875 2554.882-0.000052 0.358

C4 -0.000053 1.613 2557.218 2555.605-0.000052 1.270

C5 -0.000054 1.335 2556.842 2555.507-0.000053 1.711

C6 -0.000052 1.597 2557.030 2555.433-0.000060 1.409

C7 -0.000039 1.243 2556.961 2555.718-0.000057 1.312

GPS -02 -0.000047 2.446 2557.117 2554.671-0.000053 2.290

C7 -0.000035 2.302 2558.020 2555.718-0.000047 1.399

GPS-01 0.000000 1.790 2557.786 2556.832-0.000027 1.188

NIVELACIONCONTRANIVELACION AJUSTE



30

Tabla 13. Tolerancias permitidas.

Fuente: Elaboración propia.

Este procedimiento nos arroja los siguientes resultados que son fundamentales para la

determinación de la rasante de diseño a partir del levantamiento topográfico desde los GPS 01 y

GPS 02 respectivamente.

Tabla 134. Cotas ajustadas de GPS 01 - GPS 02

Punto Cota Geométrica

GPS 01 2556.832

GPS 02 2554.671

Fuente: Elaboración propia.

3.4. Levantamiento Topográfico.

De acuerdo a la determinación de las coordenadas en planimetría (época 1995.4) y altimetría por

medio de los procesos de georreferenciación y nivelación geométrica respectivamente, se realizó

una radiación de detalles a partir de los puntos GPS. Se utilizó una metodología de levantamiento

SUM(V+) 30.797SUM(V-) 30.798ERROR 0.001 mmTOLERANCIA 0.001 mmCOTA INICIO 2551.210COTA CIERRE 2556.832DISTANCIA TOTAL 929.000



31

con secciones transversales para establecer las tendencias de la pendiente longitudinal del

corredor vial en estudio. Es importante resaltar que existen unas estructuras hidráulicas (purgas y

ventosas) distribuidas linealmente sobre el costado oriental del tramo en observación. De esta

forma se establece que el ancho de la calzada no puede ser mayor a 8.0 mts y que tiene que estar

paralelo a la tubería de agua potable propiedad de la Empresa de Acueducto de Bogotá en un

rango menor de dos mts.

Tal como se observa en la siguiente ilustración. La línea morada determina el trazado de la

tubería de agua potable, debido a la existencia de esta línea de conducción y sus correspondientes

estructuras hidráulicas se adoptará para el diseño geométrico del corredor vial alejarse a una

distancia de 1.60 mts con el fin de preservar el estado de la tubería.

Ilustración 51. Metodología de Secciones transversales.


Las actividades de campo se ejecutaron los días sábado 13, domingo 14 y lunes 15 de agosto del

año 2016. En seguida se muestra un registro fotográfico de los procedimientos necesarios para

culminar esta actividad.



32

Ilustración 52. Procedimientos de la comisión de Topografía. GPS 01. CL 54A SUR - AK 71B.

Fuente: Propia.

Ilustración 53. Levantamiento Topográfico GPS 02.

Fuente: Propia.



33

Ilustración 54. Levantamiento Topográfico Calle 56D Sur.

Fuente: Propia.

Ilustración 55. Levantamiento Topográfico radiación de detalles CL 54 A Sur.

Fuente: Propia.



34

3.5. Procesamiento de Datos.

Debido a que la ubicación de los puntos GPS brindó la facilidad para no realizar una poligonal,

es decir a partir de dos auxiliares se efectuó la radiación de detalles en toda el área de interés.

A partir de las coordenadas calculadas con anterioridad para los vértices geodésicos (post

proceso GPS y nivelación Geométrica), se inició el procedimiento para la obtención del modelo

digital de terreno. El cálculo de las coordenadas se realizó en el programa Nikon Data Transit.

Software necesario para los trabajos ejecutados en las estaciones NIKON.

Se verifico cada una de las armadas, con el fin de garantizar que las alturas de la estación y de

los bastones en campo correspondan fidedignamente con los datos capturados. Los errores se

minimizan con este control de calidad, debido a que ocurrió por falta de comunicación entre el

Topógrafo y los cadeneros

Ilustración 568. Calculo de Radiación de detalles (NEZ).

Fuente: Nikon Data Transit.



35

Ilustración 579. Software Transit v2.35.

Fuente: Propia.

Luego de haber superado esta etapa, se generó un listado de coordenadas PNEZD para empezar

el dibujo y representación topográfica.

3.6.Obtención de superficie inicial.

A partir del grupo de puntos (NEZ) generado por el levantamiento topográfico, se inició el

dibujo con 3D POLY para establecer breaklines (líneas de corte) en los lugares con desnivel

como andenes, taludes, accesos vehiculares y rampas.

Ilustración 30. Creación del Grupo de Puntos.

Fuente: AutoCAD Civil 3d.



36

De acuerdo a la generación de una superficie (Surface) se realizó la conformación de las

siguientes breaklines.

Ilustración 31. Incorporación a la superficie de las 3D POLY como Breaklines.


A continuación, se aclara la manera como se obtuvo la triangulación entre los puntos del

levantamiento; con el fin de lograr la representación digital del terreno con todas sus

características y desniveles en los accesos a los predios, la identificación de las redes de

alcantarillado sanitario y pluvial de la zona y la intersección a nivel de la Calle 54 A Sur con AK

71 B Avenida Villavicencio.



37

Ilustración 32. Dibujo y conformación de breaklines.


El propósito de la triangulación es cobijar con tapas triangulares toda la superficie del

levantamiento, es decir que las 3D POLY queden cubiertas por todos los triángulos tal como se

muestra en la siguiente ilustración.

Ilustración 33. Creación del TIN (Triangulated Irregular Network).


De esta forma se generó el siguiente Modelo Digital de Terreno.

Ilustración 34. Obtención de MDT.




38

3.7. Diseño Geométrico en planta.

Con el fin de aprovechar el espacio que existe en los primeros 114 mts del corredor se diseñó el

carril con un ancho de 13.237 mts, de esta forma no se limita la capacidad de parqueadero que

brinda este lugar. La EAB dispone de un tanque de almacenamiento de aguas lluvias en caso de

inundación en la rivera del Rio Tunjuelito, por lo tanto, demanda el acceso de vehículos de

tráfico pesado. Esta bahía se pronosticó para el transito libre y sin problemas de tracto camiones

SUM (C2) y volquetas doble troque.

Ilustración 35. Ancho de Carril BOP K0+000.


La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá construyó una línea matriz de agua

potable con una tubería reforzada en cilindro de acero y varilla, diámetro de 24”, la ubicación de

esta red se encuentra sobre el costado izquierdo de la vía a diseñar, por lo tanto, existen unas

estructuras hidráulicas (purgas y ventosas). Que limitan una uniformidad para el carril, por esta

razón en la Calle 53C Sur el andén lateral izquierdo respeta la ubicación de una de las ventosas,

tal como se muestra en la siguiente ilustración.



39

Ilustración 36. Ancho de Carril PI-1 K0+114.44.


El ancho del carril se reduce a 7.00 mts para no ocupar una línea de media tensión que se

encuentra sobre el costado derecho.

Ilustración 37. Ancho de Carril K0+180 CL 54 A SUR.




40

La intersección a nivel de la Calle 54 A Sur posee un espacio muy limitado razón por la cual el

ancho de carril se llevó a lo máximo, sin diseñar la vía sobre la línea de media tensión. La

ilustración 37 muestra la opción más viable en este lugar.

Ilustración 38. Ancho de Carril PI-2 K0+218.27 CL 54 B SUR.


Desde el PI-2 hasta el EOP el espacio brinda la oportunidad de que el ancho de carril sea

uniforme de 8.00 mts.

Ilustración 39. Ancho de Carril EOP K0+452.98 CL 56 D SUR.




41

A continuación, se presenta una propuesta general que se podrá encontrar en los planos adjuntos.

Ilustración 40. Planta General del trazado horizontal.


3.7.1. Dificultades para el giro de tracto camiones en la intersección a nivel.

El cruce vial de la Calle 54 A Sur no proporciona un espacio suficiente para que un tracto

camión pueda girar en U, motivo por el cual este giro debe ser prohibido.

Ilustración 41. Giro de 180°. NO POSIBLE.




42

Ilustración 42. Giros de 90°. NO POSIBLES.


Determinando las cuatro posibilidades de giro, se determinó que esta esquina no facilita el giro a

una velocidad de 20 Km/h. En un caso eventual debe hacerse con prudencia y precaución de no

llegar a producir daños en los bordillos de confinamiento. Es decir que el vehículo deberá

realizar una maniobra de reverseo en varias ocasiones hasta que pueda encarrilar el tráiler sobre

la vía de diseño.

Para ello es necesario realizar un diseño de demarcación vial con señales reguladoras de

velocidad. Todo esto con el fin de prevenir accidentes de tránsito y reducir las colisiones entre

peatones y vehículos.

La siguiente ilustración es una orto foto de una Geodatabase en Arc GIS, se realizó la

verificación de que el levantamiento fuera concordante con esta base cartográfica.



43

Ilustración 43. Giros de 90°. NO POSIBLES.

Fuente: Arc Map v10.1.



44

3.8. Diseño Geométrico Vertical.

Identificando los puntos de paso obligado se realizó un análisis en donde se determinaron las

cotas para el eje de la vía, de acuerdo a las 13 calles existentes. En seguida se relacionan los

perfiles de diseño y componentes geométricos, que se pueden interpretar en los planos adjuntos.

Ilustración 44. Diseño Geométrico Vertical entre CL 53 A SUR y CL 54 A SUR.


Ilustración 45. Componentes Geométricos.




45

Ilustración 46. Diseño Geométrico Vertical entre CL 54 A SUR y CL 56 D SUR.


Como resultado final se entrega la siguiente Tabla que contiene las cotas para los bordes.



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Tabla 15. Diseño Geométrico Definitivo.




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4. PRESUPUESTO

Este proyecto contó con una financiación propia y los recursos han salido de un ahorro

programado para cubrir con los siguientes gastos de comisión. Es de vital importancia

garantizar la integridad física de todos los componentes humanos de este grupo de trabajo.

Tabla 16. Presupuesto General.

Fuente: Propia.



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CONCLUSIONES

La velocidad de diseño es de 20 Km/H.

Los deltas para los PI no superan un ángulo de 1° 30´ motivo por el cual no fue necesario

diseñar curvas horizontales.

Debido a los obstáculos presentados en el PI-1K0+114.44, el ancho de carril mínimo es

de 7.00mts.

El ancho de carril desde el PI-2 K0+218.27 hasta el EOP K0+452.98 es de 8.00 mts por

que no tiene ninguna limitación.

La intersección a nivel en la Calle 54 A Sur no proporciona un espacio suficiente para

que un tracto camión WB-19M puede girar a la derecha o izquierda con un ángulo de

90°, es decir el vehículo tiene que entrar, reversar para volver a entrar y conducir el tráiler

dentro del carril; por lo tanto, el ancho de carril en esta intersección es de 9.40mts en el

costado Norte y de 9.25mts en el costado Sur.

Es recomendable dirigirse a campo con las coordenadas planas cartesianas (NE) en época

de referencia 1995.4 y su respectiva cota geométrica con un amarre correspondiente a una



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nivelación desde puntos IGAC. Todo esto con el fin de garantizar que los crudos de la

estación queden con coordenadas reales.

Se realizó el diseño de cuatro curvas verticales cóncavas y cuatro convexas; a

continuación, se relacionan las abscisas donde están ubicados los PIV correspondiente:

Tabla 17. Abscisas de las curvas verticales.

PIV Abscisa Geometría

1 K0+20.311 Cóncava


3 K0+102.110 Convexa





8 K0+425.00 Convexa

Fuente: Propia.

De acuerdo a la identificación de las pendientes longitudinales y transversales del

corredor en estudio, se determina que la sección típica tenga bombeo del 2%, un bordillo

de confinamiento al costado izquierdo y sobre el costado derecho una cuneta de desagüe

que reciba la escorrentía de las rampas de acceso a las viviendas. Para el ejemplo se

relaciona el assemblie de diseño:



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Ilustración 47. Sección Típica de Diseño.


BIBLIOGRAFÍA

Banco de Desarrollo de America Latina, UNAL (2015). Guia para el diseño de vias

urbanas para Bogotá D.C. Bogotá: ISBN.

Cardenas, J. (1998). Diseño Geometrico de Carreteras. Bogotá: ECOE Ediciones.

Planeacion, S. d. (26 de Agosto de 2013). www.alcaldiabogota.gov.co. Obtenido de

http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=55073#565

Villalba, C. J.-W.-M. (2012). Altimetria. Bogotá: UD.

Villena, I. d. (2007). Topografia de Obras. Barcelona, España: Ediciones UPC .


http://www.alcaldiabogota.gov.co.

http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=55073#565


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ANEXOS

Plano Planta Perfil de Diseño Geométrico

Plano de redes Sanitarias Existentes

Plano Topográfico

Macro de Nivelación Geométrica



levantamiento topográfico y propuesta del prediseño...

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