TOPOGRAFIA I

TOPOGRAFIA I

INTRODUCCIN

El presente informe contiene las actividades realizadas durante la prctica de campo, las cuales se llevaron a cabo gracias al esfuerzo mancomunado de todos los integrantes del grupo y al gabinete de topografa quien nos prest los materiales y equipos necesarios para su realizacin. El trabajo se realiz dentro del tiempo establecido; 2 horas y el espacio que sirvi para desarrollarla fue en el campus Universidad Santiago Antnez de Mayolo .El trabajo consisti en levantamiento topogrfico por mtodo de poligonal cerrada y ngulos con los mtodos topogrficos explicados por el Ingeniero, todo ello con la finalidad de incrementar nuestros conocimientos en el campo de la topografa, lo cual se hizo posible gracias a la asesora del Ing. Javier Cabana Luis Teodosio. Es bien sabido que la Topografa es imprescindible para la realizacin de los proyectos y la ejecucin de obras de ingeniera, desde la confeccin del Plano Topogrfico Base, hasta el replanteo de los puntos que permite la materializacin, sobre el terreno, del objeto proyecta do La realizacin de esta prctica es muy importante en nuestra carrera. OBJETIVOS:

OBJETIVOS GENERALES:

El objetivo ms importante de esta prctica est en la realizacin de un

Levantamiento topogrfico de una poligonal un sector de la ciudad universitaria

Para as poder representar a escala en un plano, los ngulos que pueden ser tiles

Para construir veredas, jardines, etc.

Otro objetivo relevante es la puesta en prctica de los conocimientos adquiridos Durante el curso, tanto en lo terico como en lo prctico, como as mismo el uso Adecuado del instrumental propio de la Topografa.

Conocer la importancia que adquiere la medicin de ngulos dentro de la Topografa en el desarrollo de cualquier proyecto de ingeniera civil.

Conocer algunos conceptos de medicin de ngulos tales como: norte

Magntico, ngulos a la derecha, ngulos de deflexin, entre otros.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Medir con ayuda de la Wincha la longitud de cada lado de la poligonal cerrada,

As como conocer para que sirve una poligonal cerrada.

Conocer los diferentes instrumentos que sirven para medir ngulos horizontales

Tales como el teodolito, la brjula, el grafmetro, entre otros.

Tambin se puede destacar como objetivo importante alcanzar un buen manejo

De esta ciencia, hecho que probablemente ser de utilidad en algn trabajo

Posterior y de seguro trascendental en la interpretacin de planos en varias reas

De la ingeniera.

I.- MARCO TERICO

REDES DE APOYO PLANIMETRICO

1. GENERALIDADES:

Son figuras geomtricas enlazadas entre s, distribuidas en una superficie de

Terreno, su objetivo es servirnos de apoyo para realizar un levantamiento

Topogrfico.

2. POLIGONAL.

Una poligonal consiste en una serie de lneas rectas sucesivas que se unen entre S; a los puntos que se definen los extremos de las lneas que forman la poligonal, Se le denomina estaciones o vrtices de la poligonal. La distancia que existe entre los vrtices es medida con cinta, un equipo de Medicin de distancia electrnica o con mtodos taquimtricos. El proceso de medicin de longitudes y direcciones de los lados de una poligonal se conoce como levantamiento de poligonales o poligonacion y tiene como finalidad encontrar las posiciones de puntos determinados y tiene como finalidad de encontrar posiciones de puntos determinados.

3. CLASES DE POLIGONALES

3.1. POLIGONAL ABIERTA:

Es la lnea quebrada de levantamiento cuyos puntos extremos no llegan a formar

Una figura cerrada.

Este tipo de poligonales es conveniente cuando se trata de levantamientos donde

El terreno es de forma alargada y con poco ancho y la precisin a lograrse es baja.

No se puede llevar acabo un control completo de los errores, por esta razn, debe

de tenerse mucho mayor cuidado en su medicin. Se utiliza por lo general en trabajos de localizacin de vas de comunicacin (carreteras, vas frreas).

3.2. POLIGONAL CERRADA:

Una poligonal cerrada es aquella que empieza y termina en el mismo punto, tambin puede ser aquella que empieza en un punto conocido, siempre que los puntos estn en el mismo sistema coordenado. Siempre que sea posible se refiere a una poligonal cerrada que una abierta, ya es ms fcil revisar las distancias y los ngulos.

CONDICIONES GEOMETRICAS DE UNA POLIGONAL

internos = 180 (n 2)

externos = 180 (n + 2)

N = de vrtices

Ec = Error de cierre

Ec = Rn R = mnima divisin del limbo horizontal.

A. ACIMUTES.

Conociendo el acimut de uno de los lados de la poligonal y los ngulos compensados de los vrtices de la misma, es posible calcular los acimutes de los dos restantes por simple suma o resta de los ngulos. Regla para el clculo de acimutes.

Si el ngulo externo medido ms acimut anterior, es menor a 180, se suma 180.

Si el ngulo externo medido ms acimut anterior, es mayor a 180, se resta 180.

B. RUMBOS. Para cuantificar el error absoluto y el error relativo con que se ha hecho el

levantamiento de una poligonal es necesario conocer el rumbo de todos los lados de la misma.

C. COORDENADA TOPOGRAFICAS.

Los puntos cardinales nos sirve para definir un sistema de coordenadas ortogonales, planos en donde el eje de las abscisas coinciden con la direccin este - oeste y el eje de las coordenadas norte sur.a) COORDENADAS PARCIALES.

Son las coordenadas parciales con sus respectivos signos, calculados con las formulas anteriores.

b) COORDENADAS ABSOLUTAS.

Son las coordenadas parciales, que para obtenerlas todas positivas se les suma desde un punto tomado como partida valores arbitrarios.

4. CONDICIONES DE LAS PROYECCIONES DE UNA POLIGONAL

CERRADA.

de proyecciones en eje X = 0

de proyecciones en eje X = 0

Si no se cumpliera las ecuaciones anteriores deber procederse a la compensacin de proyecciones siempre y cuando los errores sean inferiores a los mximos tolerables. Los criterios ms empleados para efectuar la compensacin de las proyecciones son las siguientes:A. REGLA DE LA BRUJULA.

La correccin que debe aplicarse a la proyeccin de un lado en uno mo en otro eje por la distancia lineal del lado entre la suma de las longitudes de todos los lados de la poligonal.

Correccin = correccin total lado de lados

C = E WL cada lado de la poligonal

B. REGLA DEL TEODOLITO.

La correccin que debe aplicarse a la proyeccin de un lado en uno u otro eje es igual a la correccin total por aplicarse en dicho eje, por la proyeccin del lado en el eje en referencia, dividido entre la suma de las proyecciones de todos los lados de ducho eje y sin considerar los signos de las proyecciones.

Correccin = correccin total proyeccin de lado proyecciones de lados

C = N SN + S la respectiva proyeccin

C = E SE + S la respectiva proyeccin

5. ERRORES EN UNA POLIGONAL.

A. ERROR ABSOLUTO DE UNA POLIGONAL.

Viene a ser el error de cierre de la poligonal y est dado por.

EC = (Ex)2+(Ey)2

Dnde:

EC: error de cierre.

Ex: error de las proyecciones en el eje X.

Ey: error de las proyecciones en el eje y.B. ERROR RELATIVO DE UNA POLIGONAL.

ER = Ec de lados Los errores angulares de cierre y error relativo de una poligonal cerrada son los ndices de la precisin alcanzada en la medicin de la misma.

CONCEPTOS ADICIONALES PARA DESARROLLAR UN LEVANTAMIENTO DE UNA POLIGONAL.

a) LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO:

Es el conjunto de operaciones que se necesita realizar para poder confeccionar una correcta representacin grfica planimetra, o plano, de una extensin cualquiera de terreno, sin dejar de considerar las diferencias de cotas o desniveles que presente dicha extensin.

Este plano es esencial para emplazar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, as como lo es para elaborar cualquier proyecto. Es primordial contar con una buena representacin grfica, que contemple tanto los aspectos altimtricos como planimtricos, para ubicar de buena forma un proyecto.b) NGULOS Y DIRECCIONES:

Meridiano: Lnea imaginaria o verdadera que se elige para referenciar lasmediciones que se harn en terreno y los clculos posteriores. ste puede ser supuesto, si se elige arbitrariamente; verdadero, si coincide con la orientacin Norte-Sur geogrfica de la Tierra, o magntico si es paralelo a una aguja magntica libremente suspendida.

Azimut: ngulo entre el meridiano y una lnea, medido siempre en el sentido horario, ya sea desde el punto Sur o Norte del meridiano, estos pueden tener valores de entre 0 y 400 radianes. Los azimuts se clasifican en verdaderos, supuestos y magnticos, segn sea el meridiano elegido como referencia. Los azimuts que se obtienen por medio de operaciones posteriores reciben el nombre de azimuts calculados.c) LA POLIGONACIN:

Se utiliza para ligar las distintas estaciones necesarias para representar el terreno. Para establecer una poligonal cerrada basta calcular el azimut de un lado del polgono y los ngulos interiores formados por los ngulos de este.

d) POLIGONAL:

Lnea quebrada y cerrada que liga las distintas estaciones desde donde se harn y a las cuales estarn referidas las mediciones para los puntos del levantamiento. -Estacin: Punto del terreno sobre el cual se ubica el instrumento para realizar las mediciones y a la cual stas estn referidas.

II.- MATERIALES Y EQUIPOS

1. MIRA ESTADIMETRICA O ESTADA.

Es una regla de madera o aluminio, de seccin rectangular y con divisiones que permiten tomar lecturas de alturas o desniveles. Generalmente son de dos o de ms piezas articuladas unas con otras. La longitud ms corriente oscila entre los 3 y 4 metros Caractersticas

* Es una Wincha pintada sobre una tabla para poder hacer la lectura vertical.

* Tenemos que desdoblar la mira y asegurarla de tal manera que no haya peligro de que se abra y caiga,

* La mira tiene que estar enderezada antes de asegurarla.

* La mira debe ser colocada en posicin vertical, para ello hay un nivel de mira.

* La graduacin de la mira est en decmetros.

* Para leer la mira se puede leer en decmetros pero tambin en metros, Centmetro y hasta en milmetro que aunque no tiene graduacin al milmetro pero se puede apreciar hasta el milmetro. Nivelacin de la mira:

* Si el trabajo que vamos a realizar es de baja precisin, se coloca la mira vertical a buen entender (sentido de equilibrio), es decir hacemos la nivelacin a ojo.

* Si quiero aumentar la precisin, la persona que tiene la mira empieza a mecerla hacia

adelante y hacia atrs, entonces el que hace la lectura va a ver que el hilo horizontal sube y baja, y toma la menor lectura, debido a que en ese momento la mira estar vertical.

* Pero la mejor manera de nivelarlo es mediante un nivel de aire de mira, debido a que en el mtodo anteriormente explicado la mira no est en el plano correcto, o que si se trabaja

en un terreno deleznable, la mira va empezar a cavar un hueco, o si el terreno es de piedra, la mira entre en algn hueco entre las piedras. Cmo determinar la distancia horizontal entre el equipo y la mira

* Primero nivelamos el equipo.

* Hacemos puntera a la mira con la mira simple, el vrtice superior del tringulo debe estar coincidente con la mira.

* Luego al ver por el ocular del anteojo observo la mira y hago la lectura de acuerdo a donde indican los hilos horizontales.

* Antes de hacer la lectura, solo para el primer equipo le damos un toque al botn del compensador automtico y lego hacemos la lectura.

* Anotamos la lectura del hilo estadimtrico superior y la lectura del hilo estadimtrico inferior, para hallar la diferencia resultando el intervalo estadimtrico, el cual se multiplica por la constante del instrumento, y el resultado es la distancia horizontal que hay desde el equipo hasta la mira. A este mtodo se le denomina mtodo estadimtrico.

2. TEODOLITO ELECTRNICO

A. PARTES:

* Base Nivelante: Conformada por tres tornillos nivelantes, funciona conjuntamente con el nivel de aire circular.

* Tornillos Nivelantes: Son aquellos que se giran de tal manera de nivela el nivel de aire cilndrico.

* Nivel de Aire Circular: Sirve de referencia para nivelar laBASE NIVELANTE.

* Nivel de aire cilndrico: De forma cilndrica se nivela con los tornillos nivelantes.

* Panel de Control o Pantalla: Es aquella en la cual se aprecian los ngulos verticales y horizontales, del mismo modo que las teclas de encendido y apagado, el 0 SET, HOLD, para cambiar de ngulos a porcentaje.

* Plomada ptica: Es aquella que nos permite ubicar al equipo justo en el punto donde se ubica la estaca.

* Tornillo de Sujecin Horizontal: Es aquel que al girar impide que el equipo se mueva de forma horizontal.

* Tornillo de Sujecin tangencial horizontal: Sirven para realizar puntera fina dando leves giros horizontales al Trpode.

* Tornillo de Sujecin Vertical: Es aquel que al girar impide que el equipo se mueva de forma Vertical.

* Tornillo de Sujecin tangencial Vertical: Sirven para realizar puntera fina dando leves giros Verticales al Telescopio.

* Mira Simple: es la que se encuentra en la parte inferior y superior del Teodolito y sirve para orientar al equipo hacia el punto a visualizar.

* Extremo Ocular Foco de los Hilos del Retculo: Permite ver con nitidez la imagen de los hilos

* Foco de la imagen: Permite ver con nitidez la imagen.

* Telescopio: A travs del cual se visualiza la imagen. El trpode es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medicin como un taqumetro o nivel, su manejo es sencillo, pues consta de tres patas de aluminio, las que son regulables para as poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones. El tipo de trpode que se utiliz en esta ocasin tiene las siguientes caractersticas:

* Patas de aluminio que incluye cinta para llevarlo en el hombro.

* Dimetro de la cabeza: 158 mm.

* Altura de 1,05 m. extensible a 1,7 m.

* Peso: 6,5 Kg

4. WINCHA.

* Cinta flexible graduada, sirve para medir distancias, pueden ser de lona, metlicas y de fibra de vidrio.

* Los tamaos ms corrientes sonde 15 y 30 metros, divididas en decmetros y centmetros. Su anchura normal es de 1.5 cm.

* Se utiliza en toda medicin en que convenga disponer de una cinta flexible y ligera cuyos errores en longitud no tengan gran trascendencia.

5. BRJULA TOPOGRFICA

a) Caractersticas:

La direccin del norte siempre esta solidaria con el 0; comparada con la brjula de navegacin, en el que la aguja se apoya en un lquido, la brjula topogrfica se nivela con el nivel de aire parecido al nivel que usan los maestros de obras.

El norte magntico se indica con la punta roja.

Alidada de pnulas lnea de mira simple

Azimut: es aquel ngulo medido a partir del meridiano (direccin del norte) en sentido horario hasta la lnea de referencia.

b) Funcin:

Para determinar ngulos.

Poder orientar el polgono con respecto al norte el cual es el azimut que forma con respecto al norte y uno de los lados me sirve para orientar.c) Uso:

Nivelamos el nivel de aire.

Se mira por las pnulas.

Con el espejo reflejar la pnula

Con el botoncito se presiona e inmovilizas la aguja y luego realizo la lectura.

Para trabajar con precisin debemos de utilizar un trpode para brjula.

En la prctica el ngulo que se mide es lo opuesto a lo que dice el azimut, en sentido anti horario.

III.- PROCEDIMIENTO DE CAMPO

Antes de empezar con el procedimiento de la prctica realizada en campo, es necesario dar a conocer la ubicacin del terreno donde se realiz la misma.

UBICACIN DE TERRENO

Campus universitario

DESCRIPCIN DEL LUGAR

El lugar de prctica realizada por los alumnos se realiz en un rea libre dentro de la Universidad, Su relieve es casi en su totalidad plano. Teniendo consideracin del mismo detallamos la ejecucin de la prctica encargada.LIBRETA DE CAMPO

ESTACIONPTO

VISADOLEC.

INICIALANGULO

PROVISTAN

REPET.LECTURA

FINAL

D

V-1

=1.50V-20000--------------------903010m

V-4-------------634604256359020

V-2

= 1.48 V-30000--------------------------9198m

V-1-------------1245704480169110

V-3

=1.43V-40000-------------------------------883911m

V-2-----------60400424238------

V-4

= 1.51V-10000-----------------------------89308.7m

V-3-------------1094504441169825

IV.- CALCULO DE GABINETE

Suma de ngulos internos campo

Sm = 259 4Suma de Angulo interno terico

Sc= 180(n-2) =360

Error angular

00 56CORRECCION ANGULAR

Ca= = + 00 14

Tolerancia angular

Ta= Ta= ngulos corregidos

VRTICEANGULOCAANGULO CORREGIDO

V163 46+ 00 1464 00

V2124 53+ 00 14125 7

V360 40 + 00 1460 54

V4109 45+ 00 14109 59

CALCULO DE AZIMUT:

Zv1v2=14 44

Zv2v3= Zv1v2 +180 - angulov2 =69 37Zv3v4= Zv2v3 +180 - angulov3 =188 43Zv4v1= Zv3v4 +180 - angulov4 =258 44

Zv1v2= Zv4v1 -180 - angulov1 = 14 44 (comprobado)CALCULO DE DISTANCIA HORIZONTAL

DI = (LS-LI) x100

( = 90 - (LADODI( DH= DI X COS(2

V1v210 m- 0 30 9.999

V2v38 m- 01 10 7.996

V3v411m1 21 10.993

V4v18.7 m0 30 8.699

CALCULO DE COORDENADAS PARCIALES:

LADOAZIMUTDIST.HORIZONTALCOORDENADASPARCIALES

X= DSENZY= DCOSZ

V1v214 449.9992.5429.670

V2v369 377.9967.4952.785

V3v4188 4310.993-1.665-10.866

V4v1258 448.699-8.531-1.699

-0.159-0.11

CALCULO DE CORRECCIN DE COORDENADAS PARCIALES:

Cx=-(Ex/P) LCxv1v2= -(-0.159/37.687) x 9.999 = 0.042

Cxv2v3= -(-0.159/37.687) x 7.996 = 0.033

Cxv3v4= -(-0.159/37.687) x 10.993= 0.046

Cxv4v1= -(-0.159/37.687) x 8.699= 0.036

Cy=-(Ey/P) LCyv1v2= -(-0.11/37.687) x 9.999 = 0.029

Cyv2v3= -(-0.11/37.687) x 7.996 = 0.023

Cyv3v4= -(-0.11/37.687) x 10.993= 0.032

Cyv4v1= -(-0.11/37.687) x 8.699= 0.025

LADOCOORDENADAS.PARCIALESCORRECCINCOORDENADASPARCIALES

xycxcyXY

V1v22.5429.6700.0420.029

2.5849.699

V2v37.4952.7850.0330.023

7.5282.808

V3v4-1.665-10.8660.0460.032

-1.619-10.834

V4v1-8.531-1.6990.0360.025

-8.495-1.674

0.000.00

CALCULO DE COORDENADAS ABSOLUTAS:

LADOCOORDENADASPARCIALES

CORREGIDASCOORDENADAS.ABSOLUTASVERTIVE

XYXYCX

V1v22.5849.69910001000V1

V2v37.5282.8081002.5841009.699V2

V3v4-1.619-10.8341010.1121012.507V3

V4v1-8.495-1.6741008.4931001.673V4

10001000

CALCULO DE ERROR TOTAL

ET= ET= ET= 0.193CALCULO DE ERROR RELATIVO

Er= 1/(P/ET)

Er= 1/(37.687/0.193)

Er= 1/3.697V.- RELLENO TAQUIMETRICO DATOS OBTENIDOS DE CAMPO ESTACIONPUNTO

OBSERVADOANGULO HORIZONTALANGULO VELTICALDISTANCIA

V-4

=1.43V-1000090258.7m

1205089355.7m

2515090403.5m

3864191|208.6m

413225895412.7m

57900913415.3m

63435921528.5m

738569068m

CLCULOS DE GABINETEESTACINPUNTO OBS.DISTANCIADHDVCOTA

3000

0090258.7-0258.7-0.062999.94

1215089355.70255.70.042999.98

2515090403.5-0403.5-0.042999.94

3864191208.6-1208.6-0.22999.74

413235895412.70612.70.022999.76

5790913415.313415.30.43000.16

63435921528.5-21528.5-1.122999.04

73856900680680.012999.05

VI.- CONCLUSIONES:En conclusin se tiene que: Los ngulos de la poligonal son:

VRTICEANGULO CORREGIDO

V164 00

V2125 7

V360 54

V4109 59

Los acimuts de cada vrtice son de la poligonal Zv1v2 = 14 44

Zv2v3 = 69 37Zv3v4 = 188 43 Zv4v1 = 258 44 Las coordenadas de la poligonal son LADOCOORDENADAS.

ABSOLUTASVERTIVE

XYCX

V1v210001000V1

V2v31002.5841009.699V2

V3v41010.1121012.507V3

V4v11008.4931001.673V4

10001000

El relativo es.

Er = 1/3.697

Cotas de los punto del relleno taquimtrico

ESTACINPUNTO OBS.COTA

3000

2999.94

12999.98

22999.94

32999.74

42999.76

53000.16

62999.04

72999.05

BIBLIOGRAFIA

Arturo Quintana. Topografa.

Apuntes tomados en Clases del Profesor del curso ANEXOS

Plano: croquis de ubicacin.

Ciudad universitaria UNASAM - Shancayan

LUGAR DE TRABAJO EMBED PBrush

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