UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

I. INTRODUCCIÓN

La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para

determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y puede ser

dividida en dos grandes ramas: La planimetría, que comprende la representación de la tierra en

un plano horizontal imaginario.

Para realizar un levantamiento de una poligonal abierta la ubicación y localización de

puntos en el terreno, requiere la utilización de coordenadas. Estas coordenadas pueden ser

Geográficas o Planas. Conociendo las coordenadas planas de cualquier punto en el terreno,

este puede ser ubicado en estas planchas o mapas topográficos. Partiendo de un punto de

coordenadas conocidas, se puede determinar las coordenadas de otro punto.

En esta práctica realizamos un levantamiento por Poligonación abierta, de manera que

la brigada reconocerá el terreno y así poder llevar a cabo el levantamiento topográfico

correspondiente con estación total.

II. OBJETIVOS

Conocer otra aplicación más de la estación total.

Dibujar la poligonal abierta de la parcela a una determinada escala

Obtener ángulos haciendo uso de la estación total.

Obtener un error de cierre mínimo.

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

III. EQUIPO

Figura 1. Estación

total

Figura 3. Brújula

TOPOGRAFÍA II

Figura 2. Trípode

Figura 5. Wincha

Figura 6. Libreta de Campo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

IV. MARCO TEÓRICO

LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Un levantamiento topográfico consiste en representar los elementos singulares del terreno en un plano. Todos los elementos del terreno quedan definidos por una serie de puntos y cada uno de estos puntos representados en un proyecto definen una nube de puntos, que a la vez definen una curva de nivel, que no es otra cosa que la representación de las diferentes secciones del terreno a un intervalo de altura.

De esta manera, por medio de un dibujo en planta, se definen todos los elementossingulares del terreno y a la vez se representan las diferentes alturas o cotas del terreno. Los levantamientos topográficos los realizamos con estación total o Gps.

Los levantamientos topográficos se realizan con el fin de determinar la configuración del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra, de elementos naturales o instalaciones construidas por el hombre.

En un levantamiento topográfico se toman los datos necesarios para la representación gráfica o elaboración del mapa del área en estudio.

Las herramientas necesarias para la representación gráfica o elaboración de los mapas topográficos se estudiaron en los capítulos precedentes, en el presente capítulo estudiaremos los métodos y procedimientos utilizados en la representación de superficies.

ESTACIÓN TOTAL

Se denomina estación total a un aparato electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico.

Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de acimutes y distancias.

FUNCIONAMIENTO:

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Vista como un teodolito; una estación total se compone de las mismas partes y funciones. El estacionamiento y verticalización son idénticos, aunque para la estación total se cuenta con niveles electrónicos que facilitan la tarea. Los tres ejes y sus errores asociados también están presentes: el de verticalidad, que con la doble compensación ve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales, y los de colimación e inclinación del eje secundario, con el mismo comportamiento que en un teodolito clásico, salvo que el primero puede ser corregido por software, mientras que en el segundo la corrección debe realizarse por métodos mecánicos.

El instrumento realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en discos transparentes. Las lecturas de distancia se realizan mediante una onda electromagnética portadora con distintas frecuencias que rebota en un prisma ubicado en el punto a medir y regresa, tomando el instrumento el desfase entre las ondas. Algunas estaciones totales presentan la capacidad de medir "a sólido", lo que significa que no es necesario un prisma reflectante.

Este instrumento permite la obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o arbitrario, como también a sistemas definidos y materializados. Para la obtención de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas y cálculos sobre ellas y demás datos suministrados por el operador. Las lecturas que se obtienen con este instrumento son las de ángulos verticales, horizontales y distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de presión y temperatura, etc.

La precisión de las medidas es del orden de la diezmilésima de gonio en ángulos y de milímetros en distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 2 y 5 kilómetros según el aparato y la cantidad de prismas usada.

POLIGONAL ABIERTA

DE ENLACE: Es una poligonal abierta cuyos extremos son conocidos

y por tanto, puede comprobarse

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DE CAMINAMIENTO: Solo se conoce el punto de partida, pero no

puede comprobarse

PROCEDIMIENTO:

Se realiza un reconocimiento de la ruta seguir hasta identificar el punto al cual se le requiere el cálculo de coordenadas.

Dependiendo de las características topográficas de la ruta seleccionada, se establecen los posibles vértices o estaciones de la poligonal.

Estos vértices pueden ser materializados a medida que se realiza el levantamiento y en tal forma que facilite el levantamiento y las mediciones angulares y de distancia.

Se centra y nivela el aparato en la estación 1 y el círculo horizontal (HZ) se coloca en ceros con respecto al norte.

Se mide el azimut a la estación 2 y la distancia de la estación 1 a la estación 2.

Se lleva el aparato a la estación 2, se centra y se nivela, se localiza en el punto 1 y se coloca el círculo horizontal en ceros, se gira en sentido horario hasta localizar la estación 3. Se mide la distancia 23.

Luego el aparato se traslada a la estación 3, es centrado y nivelado, se coloca el círculo horizontal en ceros con respecto a la estación 2 y se mide el ángulo en sentido horario al vértice 4. Se mide la distancia 34.

ERRORES

Hay diversos errores inherentes a una poligonal, los que se pueden agrupar en:

ERRORES COMPENSABLES: Pertenecen a este grupo los errores de excentricidad, no diametralidad de los nonios, error de colimación, horizontalidad de los ejes, todos los que desaparecen con el método de observación; tan solo basta con visar una lectura en posición directa, y posteriormente visar esta misma en posición inversa o transito.

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

ERRORES ATENUABLES: Son todos aquellos errores que se pueden disminuir al límite que se desee, también por el método de observación, dentro de estos errores, tenemos los errores de lectura, errores en las puesta en estación, en la posición de las señales, etc.

ERRORES DESPRECIABLES: Son aquellos que tienen un valor insignificante, los que se aprecian mejor, mientras más moderno es el instrumento, esto son los errores de graduación y errores de puntería, y en cierta forma los errores de calaje, tan solo para los polígonos y trabajos de menos precisión.

ERROR DEBIDO A UNA ALIADA DE EXCENTRICIDAD: Cuando el anteojo no está sobre el eje de rotación vertical del instrumento, se produce un error en el azimut de la visual, siendo D una distancia y e la excentricidad; quedando E = e / D; este error es totalmente compensable y las maneras de hacerlo, son las siguientes:

POR DOBLE VISADA: Visando con la aliada a la izquierda y a la derecha, por tanto el promedio de ambos azimutes, que fuera de error.

POR MIRA EXCÉNTRICA: Usando una mira de tablilla en que el punto de mira tenga igual excentricidad que el anteojo, el error quedará eliminado.

POR CÁLCULO: Como es una constante, se puede calcular para cada instrumento el valor de la corrección E en cada distancia D correspondiente.

ERROR DEBIDO A LA MALA POSICIÓN DE LAS MIRAS: Si las miras o jalones que se observan, no están en posición vertical, sino que forma con ella un ángulo &, se producirá un error en el azimut, el cual será:

E = (H*&) / D

Siendo H la altura del punto de la mira visada cuando es cortado por el hilo medio y la vertical, y D la distancia de la estación al punto visado. Este es un error atenuable, porque puede disminuirse al máximo, haciendo puntería lo más abajo posible de la mira o jalón.

ERROR DE PUNTERÍA EN ESTACIÓN:

Si el instrumento no está bien centrado sobre la estación, se produce, al igual que el caso anterior un error en el azimut, pero en este caso, además de depender de e y D, en función de la orientación visual, también depende de la variación sinusoidal, siendo para esta

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

situación: E = [e Sen (&)] / D. Este también es un error atenuable, ya que se disminuye con una centralización cuidadosa del instrumento estacionado.

V. LUGAR, HORA Y FECHA:

Lugar: Ciudad Universitaria - Cajamarca

Hora y fecha: 11:00am – 2:00pm el 18 de febrero del 2011.

VI. PROCEDIMIENTO

Identificación del terreno:

Con ello se procedió primeramente a construir un croquis de la parcela, luego ubicamos los puntos de las estaciones de la poligonal.

Ubicación de la orientación y de las estaciones E1, E2, E3:

La ubicación de las estaciones influye mucho en el trabajo ya que esta ubicación debe ser la mejor posible, desde la cual se puedan radiar todos los puntos necesarios para el perímetro y detalles del terreno, y con la mayor facilidad posible.

Datos tomados con la estación total:

VII. CÁLCULOS

Toma de coordenadas:

Coordenadas Orientación:

Coord. Este: 776620Coord. Norte: 9206761Cota:

Coordenadas E1:

Coord. Este: 776621Coord. Norte: 9206746Cota: 2635

Coordenadas E5:

Coord. Este: 776715

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Coord. Norte: 9207176Cota: 2693

Toma de ángulos:

  1º lectura 2º lectura 3º lectura Ultima lectura

E1 39 7 32 78 15 32 117 23 24 156 31 12E2 92 42 18 185 24 36 278 6 54 10 49 12E3 88 45 54 177 31 48 266 17 42 355 3 36E4 146 3 18 292 6 36 78 9 54 224 13 12

Toma de distancias:

1º Dist. (m)

2º Dist. (m) 3º Dist. (m) Dist. Promedio (m)

E1E2 131.87 131.86 131.88 131.87E2E3 285.57 285.58 285.56 285.57E3E4 73.55 73.54 73.56 73.55E4E5 96.85 96.86 96.84 96.85

Cálculo de los ángulos promedio:

Vertice 1º lectura Nº rep

ult lectura

Ang prom

E1 39.13 4 156.52 39.13E2 92.71 4 10.82 92.71E3 88.77 4 355.06 88.77E4 146.06 4 224.22 146.06

Total

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Cálculo de la poligonal abierta

  Ángulo   Azimut Proyecciones Coordenadas Compensación Proyec. Comp Coord. CompensadasVert. Lado Dist Valor sent.   Este Norte Este Norte Este Norte Este Norte Este

E1               776621.000 9206746.000         776621.00  E1E2 131.87     39.127 130.526 18.781     -0.507 0.951 130.018 19.732  

E2     92.71 D       776751.526 9206764.781         776751.02  E2E3 285.57     131.832 -32.737 283.687     -1.099 2.059 -33.836 285.746  

E3     88.77 I       776718.788 9207048.469         776717.18  E3E4 73.55     43.067 -58.306 44.833     -0.283 0.530 -58.589 45.363  

E4     146.06 D       776660.482 9207093.301         776658.59  E4E5 96.85 189.122 56.780 78.460     -0.373 0.698 56.407 79.158  

E5           776717.26 9207171.76     0.000 0.000 776715.00           

Total   587.84       Coord. E5 776715 9207176 -2.262 4.239

Error de cierre 2.262 -4.239 E. de cierre 0

TOPOGRAFÍA II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

VIII. CONCLUSIONES

Obtención del dibujo con estación total

Obtención de coordenadas compensadas para realizar el trazo

Obtención de la poligonal abierta con el mínimo error.

Aprendizaje del manejo de equipo para tomar ángulos por repetición.

TOPOGRAFÍA II