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• Oscar Luis Lopez Laurente

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INTRODUCCION

Este informe describe los levantamientos topográficos realizados por el método de radiación, ángulos a la derecha, intersección visual, perimetral, toma de detalles y relleno topográfico finalmente carreteras y manejo de alineamiento utilizando una brújula, un flexo y un teodolito electrónico en el terreno del inabif. En este informe se incluyen datos del levantamiento como lo son el hilo inferior, hilo superior, ángulos, la distancia, las coordenadas, para determinar el área y el perímetro del terreno a levantar. En primer lugar se presenta el marco teórico sobre la importancia de la topografía y algunos conceptos teóricos, e instrumentos utilizados, en las prácticas y la descripción de los métodos ya mencionados y finalmente, se enseña todo lo que corresponde al trabajo de campo como son, cálculos y planos.

1. MARCO TEORICO: Antes de presentar el desarrollo de la práctica, es necesario presentar algunos conceptos básicos de la Topografía, los cuales se definirán en esta sección. 1.1. TOPOGRAFÍA: Definición 1 Es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de medidas según los tres elementos del espacio. Estos elementos pueden ser: dos distancias y una elevación, o una distancia, una dirección y una elevación. Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema métrico decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco. (Grados sexagesimales) El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos y posteriormente su representación en un plano es lo que se llama comúnmente "Levantamiento". La mayor parte de los levantamientos, tienen por objeto el cálculo de superficies y volúmenes, y la representación de las medidas tomadas en el campo mediante perfiles y planos, por lo cual estos trabajos también se consideran dentro de la topografía. Definición 2 La topografía es la técnica que mide la superficie de la tierra y sus accidentes, y los representa en cartas y planos. Tales accidentes pueden ser naturales como planicies, colinas, montañas, cursos de agua, formaciones rocosas o bosques; o pueden ser objetos creados por el hombre como caminos, rutas, edificios, ciudades o estanques. Una carta topográfica también puede indicar el declive de un terreno. Efectivamente, puede señalar los puntos donde el nivel es más alto y aquellos donde es más bajo, pero también la pendiente del terreno entre esos mismos puntos. La persona cuyo oficio consiste en realizar mediciones topográficas y volcarlas en cartas, cuadros y planos, se llama topógrafo. Y a veces, se dice también que realiza levantamientos. 1.2. LEVANTAMIENTOS El levantamiento es un conjunto de operaciones que determinan las posiciones de puntos, la mayoría calculan superficies y volúmenes y la representación de medidas tomadas en el campo mediante perfiles y planos entonces son topográficos. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO: Es el conjunto de operaciones que se necesita realizar para poder confeccionar una correcta representación gráfica planimetría, 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.

1.3. ESTACIÓN: Punto del terreno sobre el cual se ubica el instrumento para realizar las mediciones y a la cual éstas están referidas. 1.4. LA POLIGONACIÓN: 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 polígono y los ángulos interiores formados por los ángulos de este. 1.5. ANGULOS Y DIRECCIONES: Meridiano: línea imaginaria o verdadera que se elige para referenciar las mediciones que se harán en terreno y los cálculos posteriores. Éste puede ser supuesto, si se elige arbitrariamente; verdadero, si coincide con la orientación Norte-Sur geográfica de la Tierra, o magnético si es paralelo a una aguja magnética libremente suspendida. Azimut: ángulo entre el meridiano y una línea, medido siempre en el sentido horario, ya sea desde el punto Sur o Norte del meridiano, estos pueden tener valores de entre 0 y 360 grados. Los azimutes se clasifican en verdaderos, supuestos y magnéticos, según sea el meridiano elegido como referencia. Los azimutes que se obtienen por medio de operaciones posteriores reciben el nombre de azimutes calculados. RUMBO: Dirección considerada en el plano del horizonte, y principalmente cualquiera de las comprendidas en la rosa de los vientos. Precisamente la palabra procede del latín rhombus (rombo), que son las formas geométricas que unidas señalan las diferentes direcciones posibles en la rosa de los vientos. Rumbo es también la dirección en la que nos movemos o navegamos, o en la cual nos dirigimos o miramos y suele expresarse en forma del ángulo que forma esta dirección con otra tomada como referencia. Según que esta dirección de referencia sea el meridiano terrestre que pasa por la posición en la que nos encontramos o la dirección en que señala la brújula magnética hablaremos de rumbo geográfico o de rumbo magnético. 2. OBJETIVOS TOPOGRAFICOS EN GENERAL El motivo de hacer una práctica de terreno tiene muchos objetivos, entre los cuales nombraremos los siguientes: 

Aprender la correcta utilización de los instrumentos con los que se trabaja para hacer un levantamiento, estos son con radiación simple, ángulos a la derecha, intersección visual, método perimetral, toma de detalles y relleno topográfico finalmente carreteras y manejo de alineamiento.

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Llevar a la práctica el funcionamiento de cada uno de los instrumentos que se utilizan en terreno. Poner en práctica todos los indicaciones y conocimientos que se han obtenido durante el modulo en nuestras clases. Ejercitar los cálculos con los que se debe completar las tablas de las coordenadas totales, y su respectivo dibujo y compensación. Aprender a trabajar con la con la meticulosidad necesaria para llevar una toma de datos ordenada y no caer en errores innecesarios los que pueden retrasar todo el proyecto. Lograr una correcta y rápida nivelación de los instrumentos en el terreno para no perder tiempo y a la vez no caer en errores, esto nos dará la seguridad de que los datos sean precisos. Ser capaz de superar cualquier tipo de problema que se nos presente en terreno ya sea por errores sistemáticos o accidentales, o por características difíciles o fenómenos del terreno. Organizar al grupo como un verdadero equipo en el cual se repartirán las taras de forma equitativa y rotativa para poder practicar con todos los instrumentos que se utilizan, asumir una responsabilidad con los horarios de llegada y hacer un buen trabajo individual de cada persona.

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Una vez terminada la etapa de tomar los datos en terreno, cada persona deberá asumir su responsabilidad en el trabajo de gabinete.



Poder ser capaces de llevar todos los cálculos tomados en terreno a un plano debidamente presentado con sus cálculos, y coordenadas.

3. INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS UTILIZADOS Para el levantamiento topográfico para todas las prácticas realizadas en el módulo de planimetría, fueron el teodolito, el trípode, la brújula, la mira vertical, el flexo y GPS. TEODOLITO El teodolito es un instrumento de medición óptico universal que sirve para medir ángulos verticales y, sobre todo, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total. Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con ayuda de lentes. TRIPODE El trípode es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo, pues consta de tres patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para así 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.

BRUJULA La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre. MIRA VERTICAL Es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, o bien un taquímetro

GPS GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global). Permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra, a 20.200 kph, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO POR RADIACION ¿QUÉ ES UN LEVANTAMIENTO POR RADIACIÓN? Cuando se prepara un levantamiento por radiación, se debe elegir cuidadosamente una estación de observación desde la cual se puedan ver todos los puntos que se deben marcar. Este método es muy conveniente cuando se trata del levantamiento de superficies pequeñas, en las cuales sólo se deben localizar puntos para luego dibujar un plano. Elección de la estación de observación La estación de observación debe ser fácilmente accesible; además, debe estar situada de manera tal que: *

Se puedan ver todos los vértices del área objeto del levantamiento;

Se pueda medir la longitud de las líneas rectas que llegan hasta esos vértices; Se puedan medir los ángulos determinados por tales rectas.

* *

OBJETIVO GENERAL: •

Efectuar el levantamiento topográfico por medio de radiación simple utilizando un solo teodolito, para el terreno de inabif teniendo en cuenta la realización de cálculos topográficos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: • • • •

• •

Capacitarnos en el manejo del teodolito. Adquirir habilidad en el proceso de armada, centrada y nivelada del mismo. Esquematizar el terreno levantado con sus diferentes datos. Realizar cálculos de distancias, ángulos (azimuts), coordenadas con base a la información recogida durante la práctica, y aplicando los conocimientos adquiridos en el aula de clase y utilizando los instrumentos topográficos correspondientes y necesarios. Hacer un plano del terreno levantado con sus datos más relevantes y detalles significativos del mismo. Adquirir destreza y rendimiento al tabular las distintas tablas.

PRACTICA EN CAMPO

EST

PV

O

NM

1.433

< HORIZONTAL

< INFERIOR

HS

HI

A

1.544

1.408

84

5

25

88

26

40

B

1.678

1.272

164

55

50

90

17

16

C

1.818

1.129

218

46

35

90

47

50

D

1.805

1.145

253

26

15

90

42

45

E

1.671

1.288

302

5

0

90

5

10

GRAD MIN SEG GRAD MIN SEG

DI

DH

DV

13.600 13.590 0.369 40.600 40.599 0.204 68.900 68.887 0.959 66.000 65.990 0.821 38.300 38.300 0.058

AZIMUT GRAD MIN SEG 84

5

25

164

55

50

218

46

35

253

26

15

302

5

0

ΔX

ΔY

ESTE

NORTE

1000.000 1000.000 1.399 1013.518 1001.399 10.555 39.203 1010.555 960.797 43.143 53.704 956.857 946.296 63.252 18.811 936.748 981.189 32.451 20.343 967.549 1020.343 13.518

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO POR ANGULOS A LA DERECHA

POLIGONALES El uso de poligonales es uno de los procedimientos topográficos más comunes. Se usan generalmente para establecer puntos de control y puntos de apoyo para el levantamiento de detalles y elaboración de planos, para el replanteo de proyectos y para el control de ejecución de obras. Una poligonal es una sucesión de líneas quebradas, conectadas entre sí en los vértices. Para determinar la posición de los vértices de una poligonal en un sistema de coordenadas rectangulares planas, es necesario medir el ángulo horizontal en cada uno de los vértices y la distancia horizontal entre vértices consecutivos. En forma general, las poligonales pueden ser clasificadas en: 

Poligonales Cerradas: En las cuales el punto de inicio es el mismo punto de cierre, proporcionando por lo tanto control de cierre angular y lineal.



Poligonales Abiertas: De enlace con control de cierre en las que se conocen las coordenadas de los puntos inicial y final, y la orientación de las alineaciones inicial y final, siendo también posible efectuar los controles de cierre angular y lineal.



Poligonales Abiertas Sin Control: En las cuales no es posible establecer los controles de cierre, ya que no se conocen las coordenadas del punto inicial y/o final, o no se conoce la orientación de la alineación inicial y/o final.

ANGULOS A LA DERECHA Los ángulos medidos en el sentido se rotación del reloj desde una visual hacia atrás según la línea anterior, se llaman ángulos a la derecha, o bien, a veces, “azimuts desde la línea anterior”. El procedimiento es similar al de trazo de una poligonal por azimuts, con la excepción de que la visual hacia atrás se dirige con los platos ajustados a cero, en vez de estarlo al acimut inverso. Los ángulos pueden comprobarse (y precisarse más) duplicándolos, o bien, comprobarse toscamente por medio de lecturas de brújula. Si se giran todos los ángulos en el sentido de rotación de las manecillas del reloj, se eliminan confusiones al anotar y al trazar, y además este método es adecuado para el arreglo de las

graduaciones de los círculos de todos los tránsitos y teodolitos, inclusive de los instrumentos direccionales.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO POR INTERSECCION VISUAL

PROCEDIMIENTO DE CAMPO: 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 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 visibles todos los puntos a tomar en cuenta en el trabajo de 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 y 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. A continuación se muestra el procedimiento de campo:            



Inspección y reconocimiento del terreno. Selección de dos puntos intervisibles a partir de los cuales se pueda dar visual a todos los vértices y detalles del lote. Materialización de las dos estaciones de tránsito. Nivelación de tránsito en la primera estación. Colocación de ceros en el plato horizontal con respecto a la Norte. Materialización de la Norte magnética o arbitraria. Medición de ángulos a todos los vértices y detalles. Medición del ángulo y distancia a la segunda estación de tránsito. La medición de la distancia debe hacerse con una precisión y deberá observarse por lo menos tres veces con el objeto de encontrar el valor más real posible a partir del promedio aritmético de las lecturas. Verificación del error de cierre en ángulo para la primera estación. Nivelación del tránsito en la segunda estación. Colocación de ceros en el plato horizontal con respectó a la estación anterior. Medición de ángulos a todos los vértices y detalles. Verificación del error de cierre en ángulo para la segunda estación.