levantamiento topografico

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA MINERA Y METALURGICA

TRABAJO TOPOGRAFÍA

ALUMNO : Deudor Benavente Hugo CÓDIGO : 20124129J

CURSO : Topografía General

TEMA : Métodos de Levantamiento Topográfico

PROFESOR : Vidal Campomanes Juan

2013

Métodos de Levantamiento Topográfico

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Levantamiento Topográfico:Es el conjunto de operaciones que se necesita realizar para poder confeccionar una correcta representación gráfica planimétrica, o plano, de una extensión cualquiera de terreno, sin dejar de considerar las diferencias de cotas o desniveles que presente dicha extensión. Este plano es esencial para emplazar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como lo es para elaborar cualquier proyecto. Es primordial contar con una buena representación gráfica, que contemple tanto los aspectos altimétricos como planimétricos, para ubicar de buena forma un proyecto.

Para realizar un levantamiento topográfico se cuenta con varios instrumentos, como el nivel y la estación total.

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Preparación de un levantamiento topográfico

1.- Cuando se prepara un levantamiento topográfico, la regla fundamental es proceder de lo general a lo particular. Se debe tener presente el trabajo en su conjunto cuando se dan los primeros pasos. Los diferentes tipos de levantamientos topográficos requieren precisiones diversas, pero es importante determinar con la mayor precisión posible los primeros puntos de cada levantamiento. Los trabajos sucesivos se ajustan en relación a dichos primeros puntos.

Ejemplo:

Tiene que preparar el levantamiento planimétrico del emplazamiento de una granja acuícola.

(a) Primero se procede al levantamiento del perímetro ABCDEA. Además de los ángulos y los límites, se marcan algunos puntos y las líneas principales, tales como AJ y EO. Tales líneas van de un lado a otro y se cruzan determinando ángulos rectos, lo que facilita los cálculos. Este primer levantamiento determina los puntos topográficos primarios, que es importante que queden señalados con gran precisión.

(b) A continuación se determinan las líneas secundarias como FP y TN, que se trazan entre las primarias dividiendo el área en parcelas. Este paso determina puntos topográficos secundarios, que se pueden señalar con menos precisión.

(c) Por último se procede al levantamiento de los detalles topográficos de cada parcela, determinando puntos terciarios, para los cuales tampoco se requiere gran precisión.

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2.- La preparación de un levantamiento topográfico también depende de cuál es el objetivo. Es aconsejable adoptar un plan de trabajo similar al descrito para el levantamiento de suelos.

En primer lugar se procede a un estudio de reconocimiento preliminar. Se pueden usar métodos rápidos sin preocuparse mucho por lograr una gran precisión.

•A partir de los resultados del primer levantamiento, se prepara y se llevan a cabo levantamientos más detallados y precisos como aquellos que tienen como objetivo la localización de la granja y , como paso final, el levantamiento de las instalaciones y construcciones.

3.- La preparación de un levantamiento topográfico depende del objeto mismo que se debe estudiar, por ejemplo:

•Una línea recta definida por al menos dos puntos, tal como el eje de un canal de alimentación, los diques de un estanque y los diques de un embalse;

•Una serie de líneas definidas unas en relación a las otras por ángulos horizontales y distancias horizontales, tales como los ejes de los diques de estanques en una granja acuícola;

•Un terreno tal como el sitio elegido para la construcción de una granja acuícola.

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Tipos de levantamientos

I - Levantamientos planimétricos

Los levantamientos planimétricos tienen por objetivo la determinación de las coordenadas planas de puntos en el espacio, para representarlos en una superficie plana: plano o mapa.

Cada punto en el plano queda definido por sus coordenadas. Estas pueden ser polares (rumbo y distancia) o cartesianas: distancias perpendiculares a ejes cartesianos: X e Y o N y E.

Los instrumentos topográficos permiten medir ángulos y distancias con las que se determinan las coordenadas de los puntos del espacio que se desea representar en el plano. Los métodos de levantamiento comprenden todas las tareas que se realizan para obtener las medidas de ángulos y distancias, calcular las coordenadas y representar a escala los puntos en el plano, con la precisión adecuada.

Los métodos para el levantamiento planimétrico son los siguientes: triangulación, Poligonación o itinerario, radiación e intersección. Los métodos de intersección son los siguientes: directa, lateral, inversa (Pothenot o resección) y Hansen.

II - Levantamientos altimétricos.

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La altimetría o nivelación tiene por objetivo la determinación de la diferencia de alturas entre distintos puntos del espacio, a partir de una superficie de referencia. A la altura de un punto determinado se denomina cota del punto. Si la altura está definida con respecto al nivel del mar se dice que la cota es absoluta, mientras que si se trata de cualquier otra superficie de referencia se dice que la cota es relativa. A la diferencia de altura entre dos puntos se denomina diferencia de nivel. Con la altimetría se determina la tercera coordenada (h), perpendicular al plano de referencia.

Los instrumentos topográficos permiten medir ángulos verticales entre dos puntos (punto estación y punto visado): distancias cenitales, nadirales o ángulos de altura. Conociendo los ángulos verticales y la distancia entre los dos puntos se pueden obtener las diferencias de nivel entre estos y sus cotas. El conjunto de operaciones para determinar las cotas de puntos de referencia en el espacio, con la precisión adecuada, constituyen el método de levantamiento altimétrico.

Los métodos de levantamiento altimétrico son los siguientes: trigonométrico, eclimétrico, taquimétrico y geométrico. El instrumento específico para determinar desniveles es el nivel. Con el nivel se aplica el método geométrico o de alturas.

III - Levantamientos planialtimétricos.

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Los levantamientos planialtimétricos tienen por objetivo determinar las tres coordenadas de puntos en el espacio, en forma simultánea. Integra los métodos planimétricos y altimétricos. El resultado final es un plano acotado o plano topográfico. Las alturas se representan mediante las curvas de nivel. El método de levantamiento planialtimétrico expeditivo se denomina taquimetría. Constituyen el conjunto de operaciones que permiten obtener las coordenadas de puntos característicos del terreno para la representación del relieve a escala y con la precisión adecuada.

PoligonaciónEl método de Poligonación consiste en el levantamiento de una poligonal. Una poligonal es una línea quebrada, constituida por vértices (estacione s de la poligonal) y lados que unen dichos vértices. Los vértices adyacentes deben ser intervisibles. El levantamiento de la poligonal comprende la medición de los ángulos que forman las direcciones de los lados adyacentes (o los rumbos de estos lados) y las distancias entre los vértices.


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Método levantamiento topográfico por radiación:

El método de radiación es el método comúnmente empleando en levantamientos de superficies de mediana y gran extensión, en zonas de topografía accidentada con vegetación espesa.

Este método se apoya en una poligonal base previamente levantada a partir de cuyos vértices se hacen radiaciones a fin de determinar la ubicación de los puntos de relleno y de detalles.

Los equipos utilizados para levantamiento por radiación son el teodolito y mira vertical o estación total y prisma.

En caso de utilizar teodolito y mira vertical, se deben anotar los ángulos verticales y horizontales y las lecturas a la mira con los hilos distanciometricos.

Cuando se usa estación total con prisma, generalmente los puntos quedan grabados automáticas por sus coordenadas, en un archivo con formato ASCII en la libreta de campo electrónica.

Ejemplo:

Levantamiento de un lote por radiación, estos serían los datos que se deberían rellenar.

& 0 distancia Azimut obs

1 01 AZ1

2 02 AZ2

3 03 AZ3

4 04 AZ4

5 05 AZ5

1 AZi OK

Lo que sigue a continuación es trabajo de oficina, se procede a calcular las coordenadas de los vértices del polígono. Tal como lo indica el siguiente cuadro.

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Cuadro de cálculos

0 DISTANCIA AZIMUT

PROYECCIONES

N - S E - W

COORDENADAS

N E

1 29.50 35°46'

2 36.48 89°14'

3 45.70 163°32'

4 38.15 200°10'

5 41.96 302°25'

1 35°47'

Con las coordenadas calculadas se elige la escala adecuada y se elabora el plano. Finalmente en función de las coordenadas se calcula el área.

Ejm:

1) Sabiendo que las coordenadas del punto “A” son A= (40,70) metros y la precisión del teodolito es de 10 segundos. Calcular las coordenadas de 1; 2; 3; 4 y 5, teniendo en cuenta como datos del campo:

Lado ZA1 24°15'32''A2 85°32'12''A3 152°24'36''A4 238°34'15''A5 308°16'27''A1 24°15'38''

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1

2

3

4

5

A


Solución:

Verificando el error de cierre angular Ec:

ZA 1=24 ° 15'32' '

ZA 1=24 ° 15'38' '

Ec=24 ° 15'38' '−24 ° 15'32' '

Ec=6' '<10' '

Calculando las coordenadas parciales ∆ xy ∆ y

Lado Z d(m) ∆x = dsenZ ∆y = dcosZ

A1 24°15'32'' 75.54 31.036 68.869

A2 85°32'12'' 69.46 69.249 5.405

A3 152°24'36'' 95.23 44.105 -84.4

A4 238°34'15'' 54.7 -46.674 -28.522

A5 308°16'27'' 67.21 -52.763 41.631

Coordenas absolutas

Punto E= 40 + ∆x E= 70 + ∆y

1 91.036 138.869

2 129.249 75.405

3 104.105 -14.4

4 13.326 41.478

5 7.237 111.631

Método levantamiento topográfico por superposición de visuales:

A diferencia del levantamiento por radiación, en el cual es necesario tomar distancias a todos los puntos del lote, en el levantamiento por intersección de

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1

2

3

4

5

A


visuales solamente se debe medir una distancia que se usa como base para encontrar las distancias a todos los puntos del terreno. En este levantamiento se deben seleccionar dos puntos dentro del lote para armar el aparato, los cuales deben ser intervisibles y estar ubicados a una distancia fácil de medir y de magnitud proporcional a las dimensiones del terreno.

Desde los dos puntos seleccionados deben ser visibles todos los vértices del polígono todos los puntos que se deseen localizar. Se recomienda también que la ubicación de la base medida se haga de tal manera que no se formen ángulos demasiado agudos en los triángulos construidos entre la base y cada punto del lote.

En un principio la intersección de visuales es semejante a una doble radiación.

Procedimiento

Se hace un reconocimiento del terreno a medir

Se materializan los vértices del polígono con jalones o estacas.

Se localizan dos puntos A y B, los cuales deben cumplir los siguientes requisitos:

Que sean intervisibles Que todos los vértices del polígono sean visibles desde A y B. Que la distancia AB sea fácil de medir y de magnitud proporcional al

tamaño del terreno a medir. La orientación de la línea AB sea tal que no quede alineada con algún

vértice de la poligonal.

Se colocan estacas o jalones en A y B

Se centra y nivela el aparato en A.

Se mide la distancia AB con cinta.

Se pone el círculo horizontal en ceros con la N-S.

Se leen los azimuts de los visuales A1, A2, A3 etc.

Lo mismo que el azimut de AB.

Se centra y se nivela el aparato en B.

Se da visual hacia A y se pone en ceros el círculo horizontal

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Se leen los ángulos de las visuales B1, B2, etc. medidos a partir de BA.

Ejm:

1) Se ha medido la base AB obteniéndose 20,00 metros; si los datos acimutales de campo son los que se muestran; calcular las coordenadas de 1; 2; 3; 4 y 5; sabiendo que A = (30;0;45;0) metros.

Punto Lado Z ∢ Abn(interno)1 A1 17°12'42'' 83°21'35''2 A2 91°25'32'' 160°41'17''3 A3 160°36'17'' 101°36'20''4 A4 192°08'20'' 55°07'30''5 A5 268°52'10'' 06°50'52''

AB 100°40'50''

Solución:

Calculando

Punto Lado ZAB - ZAi θi Ai (m)1 A1 83°28'8'' 13°10'17'' 87.182 A2 9°15'18'' 10°3'25'' 37.873 A3 59°55'27'' 18°28'13'' 61.834 A4 91°27'30'' 33°25'0'' 29.795 A5 168°11'20'' 4°57'48'' 27.56

Nótese que:

θi=180°−[|ZAB−Z Ai|]+ABi

Aplicando el método de radiación respecto al punto A:

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A1 17°12'42'' 87.18 25,743 83.275

A2 91°25'32'' 37.87 37,858 -0.942

A3 160°36'17'' 61.83 20.532 -19.366

A4 192°08'20'' 29.79 -6,264 -29.123

A5 268°52'10'' 27.56 -27.554 -0.543

Finalmente:

Punto E= 30 + ∆x N= 45 + ∆y1 25,773 128.2752 37,888 44.0583 51 25.6344 -6,234 15.8775 2 44.457

Método levantamiento topográfico por poligonal abierta:

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Consiste en trazar un polígono y desde puntos de este polígono obtenemos los detalles que se encuentran en campo. El método del polígono se utiliza cuando el terreno es muy grande y la visibilidad de todos los puntos es muy dificultosa y no se puede utilizar los métodos de radiación y cinta.

Procedimiento

Al comenzar el levantamiento, se decidió el punto de inicio (delta cero) donde el equipo fue ubicado, nivelado y orientado hacia un norte asumido.

Se empleó el método de radiación para ubicar los puntos encontrados en campo.

Una vez terminado el trabajo en esta sección de campo, se estableció un nuevo punto (delta 1) orientado hacia el punto inicial (delta cero) donde se volvió a efectuar el procedimiento descrito en el punto 1; y a partir del cual se inició nuevamente la técnica de radiación.Los pasos anteriormente descritos fueron realizados nuevamente hasta culminar con nuestro trabajo de campo.

Ejm:

1) Determinar las coordenadas de los puntos B, C, D y E, sabiendo que el teodolito con el cual se trabajó tiene una precisión de veinte segundos.

Lado Distancia (m)

AB 20.25

BC 32.26

CD 17.42

DE 25.24

A= (100,000; 100,000)

Para efectos de calcular el acimut por el método ya conocido, es preciso conocer los ángulos a la derecha en lugar de deflexiones.

Transformando:

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Lado Acimut

AB 40°30'10''

BC 122°50'40''

CD 45°23'00''

DE 57°49'10''

Analizando el cierre angular (Ec):

Ec=ZDE (calculado )−ZDE (medido )

Ec=57 ° 49'10' '−57 ° 49' 40' '

Ec=−0 ° 0'30' ' (Defecto )

El error máximo permitido:

Ecmax=±20' '√n=±20 ' ' √3

Ecmax≈±35' '

Comparando: Ec=30' '<35 ' '

Lo cual indica que la medición angular es aceptable.

Compensación de ángulos:

C=Ecierren

=−30 ' '

3=−10' '

Lo cual significa, sumar a cada ángulo 10’’

Punto Ángulo medido C Ángulo compensado

B 262°20'30'' 10'' 262°20'40''

C 102°32'20'' 10'' 102°32'30''

D 192°26'10'' 10'' 192°26'20''

Vera Ud. que el acimut ZDE calculado, coincide con el medido.

Cálculo de las coordenadas parciales.

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AB 40°30'10'' 20.25 13.152 15.398

BC 122°50'50'' 32.26 27.102 -17.498

CD 45°23'20'' 17.42 12.401 12.234

DE 57°49'40'' 25.24 21.364 13.439

Cálculo de coordenadas absolutas.

A = (100,000; 100,000) m

Lado ∆x ∆y E(m) N(m) Punto

AB 13.152 15.398 100 100 A

BC 27.102 -17.498 113.152 115.398 B

CD 12.401 12.234 140.254 97.9 C

DE 21.364 13.439 152.655 110.134 D

174.019 123.573 E

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levantamiento topografico

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