ta-2014_ii topografia

U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A S

Dirección Universitaria de Educación a Distancia

Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental

TRABAJO ACADÉMICO


DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

Escuela Académica Profesional de Ingeniería Ambiental

1.- Defina las Clases de Errores Dando su Ejemplo Respectivo.

Por definición un error es la diferencia entre el valor medido y el valor

verdadero de una cantidad.

Se puede decir que.

Ninguna medida es exacta.

Toda medida tiene errores.

El valor verdadero de una medición nunca se conoce.

El error exacto que se encuentra en cualquier medida, siempre será

desconocido.

Causas de los Errores; Errores Naturales; Son causados por efectos naturales, viento,

temperatura, humedad, presión atmosférica, refracción atmosférica,

gravedad, declinación magnética.

Errores Instrumentales; Estos se deben a las imperfecciones en la

construcción o ajuste de los instrumentos, estos errores se pueden

reducir o eliminarse adoptado procedimientos topográficos adecuados.

Errores Personales; Tiene su origen principalmente en las limitaciones

propias de los sentidos humanos, vista, tacto, oído, etc.

Clases de Errores;Los errores se dividen en dos clases:

Sistemáticos.

Accidentales.

Sistemático.- Resultan de factores que comprenden el medio ambiente, los

instrumentos y el observador. Siempre que las condiciones se mantengan

INTRODUCCIÓN A LA TOPOGRAFÍA Página 2




constantes, se deben a leyes físicas, que se pueden representar

matemáticamente, es posible calcular una corrección y aplicarle a los valores.

Los errores sistemáticos pueden surgir por multitud de causas: defectos de

fabricación de los aparatos, mal calibrado de los mismos, envejecimiento,

errores de operación del experimentador, un mal contacto que aumenta la

resistencia de un aparato eléctrico etc.

Por ejemplo:

supongamos que tenemos una cinta métrica que en vez de los 3 m que

marca, mide realmente 3,12 m, porque está mal construida o porque se

ha deformado. En todas las medidas de longitudes que realicemos con

esta cinta, seguramente obtendremos valores inferiores a las longitudes

reales que queremos medir. En este caso tendremos un error

sistemático por defecto.

Una cinta de acero de 30 m., se calibra y se encuentra una deformación

de 0,010 m. de exceso, esto significa que cada vez que se mide una

distancia de 30 m., se cometerá el error de 0,010 m. el cual aumentará

la medida, pero como conozco el error se podrá corregir la medición.

Un error sistemático habitual es el llamado error de cero. Existe este error

cuando el aparato marca un cierto valor finito C cuando no está midiendo nada

y debería marcar cero.

Por ejemplo;

Una báscula que marca unos gramos cuando su platillo está vacío. Las

medidas realizadas con este aparato X debemos corregirlas por el error

de cero y dar como resultado de la medida X ¿=X−C . En ocasiones el

propio aparato lleva algún mecanismo regulador que permite corregir

este error.

por ejemplo la báscula anterior puede tener un tornillo regulador, que

nos permite fijar el valor cero cuando el platillo está vacío. Seguidamente





ya podemos medir cualquier masa, sin que tengamos que preocuparnos

por su error de cero.

Accidentales.- Son errores que quedan después de haber eliminado los

errores sistemáticos, son ocasionados por factores fuera de control del

observador, obedecen a las leyes de la probabilidad. La magnitud y los signos

algebraicos de los errores accidentales son consecuencia del azar. No existe

una manera absoluta de eliminarlos, pero se pueden minimizar. También

llamamos errores accidentales, a los que varían en tamaño y signo cada vez

que medimos, estos errores se deben a causas irregulares y son mayores o

menores, por exceso o por defecto y los instrumentos complejos con partes

electrónicas, son muy propensos a este tipo de error.

Por ejemplo;

La medición de la longitud de una carretera. Como la carretera no es

una línea, sino una superficie más o menos irregular, lo que entendemos

exactamente por longitud de esa carretera es algo que no está

claramente definido, y no será extraño que cada vez que midamos dicha

longitud obtengamos un valor diferente.

Cuando queremos medir la longitud de un tablón cuyos bordes no son ni

perfectamente rectos, ni paralelos. Según donde y como coloquemos la

regla, cada vez obtendremos una medida diferente. En este caso, lo que

ocurre es que no existe una definición clara de lo que es la longitud del

tablón. Pero si lo que queremos medir es una especie de longitud media,

cada medida individual nos dará un resultado distinto por exceso o por

defecto con respecto a ese valor medio, de forma prácticamente

aleatoria.

si hallamos la media de muchas medidas individuales, como habrá

tantos valores por exceso como por defecto, se compensarán

mutuamente y ese valor medio tendrá seguramente un error menor que

el de cualquier valor individual.





2.- Dibuje y Nombre las Partes de un Teodolito y un Nivel (4 ptos.)

TEODOLITO

Un teodolito es un instrumento destinado a ubicar un objeto a cierta distancia

mediante la medida de ángulos con respecto al horizonte y con respecto a los

puntos cardinales. Es un instrumento que se adapta a diferentes usos en el

campo de la Topografía. Usado principalmente para mediciones de ángulos

horizontales y verticales, para medir distancias por Taquimetría o estadía y

para trazar alineamientos rectos.

El Teodolito constituye el más evolucionado de los goniómetros. Con él es

posible realizar de las más simples operaciones hasta levantamientos y

replanteos muy precisos.





Partes de un Teodolito;

Nivel;





El nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro es un

instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos

que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a

otro desconocido.

El nivel dispone de un anteojo para efectuar la puntería y de un nivel montado

sobre la plataforma del trípode, gobernado por los tornillos nivelantes. Esta

caracterizado por los aumentos del anteojo y por la sensibilidad del nivel de

aire.

Partes del Nivel;

plato de Base.

Circulo Horizontal.

Control de Compensador.

Ocular.

Cubierta Ocular.

Nivel Esférico.

Punto Marcado el Centro del Instrumento.





Visor.

Objetivo.

Botón de Enfoque.

Tornillo Tangencial Horizontal.

Tornillos Nivelantes.

Nivel de Ingeniero.

3.- Explique la Metodología Para Realizar una Nivelación Topográfica así Como Explicar su Importancia (2 ptos.)

Los trabajos de nivelaciones de terrenos, tienen por objeto determinar la altura

de sus puntos sobre una superficie de nivel, que se toma como superficie de

comparación y se denominan cotas. La cota de un punto referido al nivel del

mar se llamará altitud. En todo trabajo ha de partirse de un punto de origen de

altitud conocida o de cota arbitraria.

Metodología Para Realizar una Nivelación Topográfica;





En la nivelación son aplicados distintos procedimientos mediante los cuales se

pueden obtener distintas verticales de puntos sobre un terreno y de esta

manera poder observar el desnivel entre ellos y utilizar la información para un

propósito determinado.

La nivelación es muy utilizada dentro del campo de la ingeniería en

innumerables propósitos, como en vías ferroviarias, para ver la geometría de la

superficie terrestre en el plano, construcción de carreteras, hidráulica, cuando

calculas áreas de cuencas hidrográficas, urbanismos, edificaciones y en cada

una de las actividades que se realizan en estas ramas de la ingeniería.

Existen diferentes tipos de nivelación como la nivelación:

Barométrica; Es la que se hace en función de la presión atmosférica para

obtener niveles a través de barómetros, pero son de poca precisión ya que todo

esto depende de las condiciones climáticas. De hecho, dicho método es el más

impreciso de todos los expuestos y resulta útil sólo en reconocimientos, por lo

que nos limitaremos simplemente a su cita sin ofrecer mayores detalles.

Trigonométricos; Es la que se utiliza el Teodolito, midiendo ángulos verticales

y distancias de diferentes puntos respecto al desconocido y aplicando

procedimientos trigonométricos se pueden obtener alturas. Este tipo de

nivelación se utiliza principalmente en terrenos con pendientes muy

pronunciadas. Se emplean, para ello, aparatos ópticos que permiten medir

distancias así como ángulos horizontales y verticales. Estos instrumentos

reciben el nombre de teodolitos.

Taquimétrica; Es también realizado con teodolito y estadía, en este

procedimiento se utilizan los ángulos verticales y los hilos taquimétricos para

determinar los desniveles.





Para la aplicación del método de taquimetría además de la lectura de los hilos

también se necesita saber el valor del ángulos cenital que existe entre el punto

de estación y cada punto visado con la estadía, para que pueda ser introducido

en las ecuaciones taquimétricas y determinas los desniveles y distancias

inclinadas, horizontales y verticales entre el punto de estación y los puntos

medidos.

La Nivelación de Geometría de Línea; Es la más utilizada en trabajos de

ingeniería y por su gran precisión se realiza con niveles geométrico que, con

visuales horizontales dirigidos a miras verticales (estadías) pueden proyectar la

altitud de un punto hacia otros puntos.

El estacionamiento del nivel es mucho más sencillo que el teodolito, solo se

necesita colocar el trípode y colocar el nivel sobre la mesilla del trípode, sujetar

con el tornillo de fijación, luego se centra el nivel de burbuja y estará listo para

usarlo.

La nivelación de Geométrica de Línea la podemos clasificar en dos, la Simple y

la Compuesta.

La Nivelación Simple; Consiste en realizar las mediciones de todos los puntos

sobre el terreno desde un mismo punto de estación con el nivel sin necesidad

de hacer otros cambios.

Las lecturas serán clasificadas como vista atrás, vista intermedio y vista

adelante.

La Vista Atrás; Será la primera lectura que se realice desde la estación que

para tal caso sería un punto 1 y que este será nuestra vista atrás.

Las Vistas Intermedias; Son todas las siguientes antes de llegar a la última

que en tal caso serían los puntos 2, 3, 4.

La Vista Adelante; Es la última lectura que se tome desde una estación que

en este caso sería en punto 5.





Nivelación Compuesta: Cuando se necesita aplicar el método de nivelación a

un terreno y este es tan extenso o accidentado que no permite levantar toda la

extensión desde un mismo punto de estación con el nivel, se hace necesario

hacer otros cambios de estación para tener visión de todos los puntos,

entonces la nivelación no es simple sino que pasa a ser Nivelacion Compuesto,

debido a que la compuesta son series de nivelaciones simples enlazados entre

sí a través de puntos de cambio o también llamados puntos de liga.

En la figura se presenta la nivelación del eje de una carretera, la cual es

seccionada en distancias parciales con cinta métrica (progresiva), para

determinar las altitudes en los puntos de esas progresivas.





Nivelación Geométrica por el Método de Radiación: La nivelación por el

método de Radiación, no es más que una nivelación compuesta, solo que

desde un mismo punto de estación (Nivel), se puede visar varios

puntos(Estadía), en una circunferencia de 360° o hasta donde alcance la visual

del Nivel. Es necesario resaltar, la correcta codificación o numeración de los

puntos a levantar para ello es necesario llevar una planilla de registro, para no

cometer errores o confusión de puntos.

Nivelación por el Método de la Cuadricula: la nivelación por el método de la

cuadricula es muy utilizado en grandes y pequeñas extensiones de terreno.

Consiste en configurar sobre el terreno una malla formada de cuadriculas de

líneas paralelas y perpendiculares de lados conocidos y constantes con el

propósito de medir las altitudes de cada punto que se forme en la cuadricula, la

configuración de la cuadricula se puede hacer con una cinta métrica y

materializar los puntos en el terreno con estacas de madera o piquete, cada

punto de la cuadricula se debe identificar con números o letras, la cuadricula

debe cubrir toda la extensión del terreno.





La cuadricula de un terreno una vez materializados los puntos de cuadricula el

próximo paso es determinar la altura de cada punto de la cuadricula aplicando

una nivelación simple o compuesta.

La importancia de la nivelación topográfica, radica en no cometer errores al

asentar la edificación sobre la línea de tierra, puesto que en los planos

constructivos, se inscribe la cota de separación del inmueble sobre la vía de

ingreso, los cuales en la mayoría de los casos deben elevarse, para evitar el

ingreso de agua desde la calzada en época de lluvias, no obstante, la inclusión

de herramientas de medición será indispensable.

Debe tomarse en cuenta, que el rubro, podrían presentarse excavaciones y

extracción masiva de volúmenes de material de suelo, y por lo contrario,

también se pueden evidenciar casos, en los cuales se debe colocar material a

fin de rellenar superficies que se encuentran por debajo del nivel.





4.- Con los datos de gabinete dados en el croquis Nº 1. Calcule los datos y completa el cuadro que se menciona a continuación: (10 ptos.)

Estación(Vertice)

Lados

Distancia (m)

Angulo medido

Angulo corregido

Acimut Proyecciones

Proyecciones corregidas

Coordenadas UTM

ΔN ΔE ΔN ΔS Norte Este

A 287953.00 8663284.00





B AB 248°04´06´´C BCD CDE DEA EA

Perímetro: 265.450


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