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FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL INFORME DE CAMPO - TOPOGRAFÍA FORMACIÓN DE UNA POLIGONAL CON CINTA Y JALÓN / TOMA DE DATOS DE CAMPO Y CARTABONEO DE PASOS

Código: Fecha:

CI163

Sección:

CV24

29-08-19

Profesor:

Luis Fernando Purizaga Izquierdo

INTEGRANTES: Orden

Apellidos y Nombres

Códigos

1

Saccatoma Vargas, César Sebastián

U201711332

2

Rayme Quispehuaman, Gandhi

U20181G531

3

Casas Pacheco, Josue

U201824275

4

Velarde Britto, Gustavo Alejandro

U20171F322

5

Pajares Zarzosa, Julian Alberto

U201915041

1

ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Objetivo general 1.2 Objetivos específicos 2. MARCO TEÓRICO 2.1 Definiciones y conceptos básicos 2.2 Instrumentos usados para la formación de la poligonal y el cartaboneo de pasos 3. PROCEDIMIENTOS 3.1 Criterios usados para generar la poligonal 3.2 Criterios usados para el cartaboneo de pasos 4. CÁLCULOS 4.1 Cálculo de los ángulos internos, distancia de los puntos y ángulos corregidos. 4.2 Cartaboneo de pasos en 20 m: Equivalencia de nuestros pasos en metros. 5. CONCLUSIONES 6. RECOMENDACIONES 7. BIBLIOGRAFÍA 8. ANEXO

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1.- INTRODUCCIÓN La topografía es una ciencia de suma importancia al momento de realizar un proyecto de ingeniería civil y otras ingenierías. Efectivamente, la medición de distancias y ángulos es de mucha utilidad en las obras y actividades que las diferentes ingenierías ejecutan. Por ello, es elemental que los datos obtenidos hayan sido medidos con la máxima precisión posible. Debido a esto, es importante aprender y poner en práctica los principios básicos de la topografía, de la misma manera que se usan de forma adecuada los instrumentos topográficos. De esta manera, evitaremos fallas en la ejecución de las obras en un futuro. Además, es importante la práctica de estas técnicas desde la universidad porque la familiarización con los instrumentos nos brindará una base de conocimientos prácticos que, de cierto modo, nos proporcionan experiencia para el futuro profesional. En el presente informe, exponemos las actividades realizadas en la práctica de campo realizadas respecto a la generación con cinta y jalón de nuestra poligonal y el cartaboneo de pasos. Estos procedimientos deben su éxito al trabajo de los integrantes del grupo y al gabinete de topografía, que nos prestó los materiales e instrumentos para lograr completar las tareas con gratos resultados. El tiempo destinado a dichas actividades fue de 3 horas por sesión. Además, todo se desarrolló en el patio de la sede Villa de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), donde se realizaron diferentes procedimientos para conseguir la generación del polígono, medida de todas sus distancias y ángulos. Además, el informe presenta información para un mayor entendimiento del tema y comprensión de las actividades trabajadas. 1.1. OBJETIVO GENERAL: Con las actividades realizadas en campo y el presente informe, procuramos comprender el uso y funcionamiento de los instrumentos de topografía, para después utilizarlas para la elaboración de una poligonal. 1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Obtener mayor conocimiento acerca de los instrumentos topográficos - Conocer el reglamento de los instrumentos para utilizarlos de manera óptima - Conocer la forma correcta de realizar los procesos en cuestión de forma eficiente. - Obtener experiencia y rapidez para realizar las actividades relacionadas a la topografía - Realizar la medición de ángulos y distancias de la manera más exacta posible para evitar tener errores al momento de graficar la poligonal.

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2.- MARCO TEÓRICO 2.1. DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS Topografía: La topografía es una disciplina que se encarga en obtener una descripción detallada sobre, usando diferentes equipos y procesos

que permitan una mejor

representación gráfica de los relieves presentes en el suelo estudiado. Levantamientos topográficos:

Se entiende por levantamiento Topográfico al

conjunto de actividades que se realizan en el campo con el objeto de capturar la información necesaria que permita determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno, ya sea directamente o mediante un proceso de cálculo, con las cuales se obtiene la representación gráfica del terreno levantado, el área y volúmenes de tierra cuando así se requiera; (Torres y Villate, 2001,p.17) lo resumen como “el proceso de medir, calcular y dibujar para determinar la posición relativa de los puntos que conforman una extensión de tierra” (Wilmar Darío Fernández Gómez, Revista de Topografía AZIMUT 2, 5-17, 2008) Poligonal: Una poligonal de define como una serie de líneas consecutivas, cuyos vértices han sido definidos a lo largo del campo de trabajo. Dichos puntos o vertices son utilizados como puntos de control para luego realizar un levantamiento de detalles y elaborar un plano. Error de cierre angular: Las mediciones topográficas se reducen básicamente a la medida de distancias y de ángulos, El ojo humano tiene un límite de percepción, más allá del cual no se aprecian las magnitudes lineales o angulares, Por tanto, cualquier medida que se obtenga auxiliándose de la vista, será aproximada. Para hacer las medidas se utilizarán instrumentos que ampliarán la percepción visual, disminuyendo nuestros errores, pero nunca conseguiremos eliminarlos completamente. Además los instrumentos nunca serán perfectos en su construcción y generarán otros errores que se superpondrán a los generados por la percepción visual. También habrá otras circunstancias externas como son las condiciones atmosféricas, que falsean las medidas, como es la temperatura, la humedad, la presión, etc., y como consecuencia de todas ellas la refracción de la luz, que provocarán otros errores. Con todos estos errores, las medidas realizadas serán aproximadas y para evitar que los errores se acumulen y con esto llegar a valores inaceptables, será necesario establecer los métodos para que los errores probables o posibles no rebasen un límite establecido de antemano que en topografía se llama tolerancia (Universidad Continental, guía de trabajo, 2016, pg.27) 4

Cartaboneo de pasos: El cartaboneo o medición por pasos, es un método para medir distancias que se basa en la medición de pasos. Para esto es necesario que cada persona calibre su paso, o dicho de otra manera, que conozca cual es el promedio de la longitud de su paso; esta longitud se halla dividiendo el promedio del número de pasos dados en una determinada longitud entre el promedio de la longitud recorrida. Este método permite medir distancias con una precisión entre 1/50 a 1/200 y, por lo tanto, solo se utiliza para el reconocimiento de terrenos planos o de poca pendiente. (Cartaboneo y Medición, Ayacucho, 19/09/2012) Azimut: el azimut es el nombre dado al ángulo que se mide desde el norte a favor de las manecillas del reloj, diferenciándose desde el punto de vista astronómico. Pues este siempre se refiere hacia el sur. Se puede ubicar el valor del azimut en cuatro cuadrantes, midiéndose desde el norte hacia la derecha. Ley de senos: se defina la ley de senos como la relación entre los lados y ángulos de triángulos no rectángulos. Simplemente, establece que la relación de la longitud de un lado de un triángulo al seno del ángulo opuesto a ese lado es igual para todos los lados y ángulos en un triángulo dado. Según la web Varsity tutors.

Ley de cosenos: Según Ecured, el teorema de los cosenos plantea que el cuadrado de la longitud de un lado es la suma de los cuadrados de las longitudes de los lados 5

restantes menos el duplo del producto de dichas longitudes multiplicado por el coseno del ángulo opuesto al lado en cuestión.

2.2. INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA ARMAR LA POLIGONAL CINTA METRICA Una cinta métrica, un flexómetro o simplemente metro es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y que se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil. La cinta que se empleó, tanto en el cartaboneo de pasos como en la medición de la poligonal, tiene 30m de extensión y un gancho en el extremo exterior.

CUADERNO DE CAMPO Un cuaderno de campo o diario de campo es una herramienta usada por investigadores de varias áreas para hacer anotaciones cuando ejecutan trabajos de campo. Normalmente son blocks de notas en el que los investigadores escriben o dibujan sus observaciones.

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CLAVO TOPOGRÁFICO Es una pieza metálica alargada y delgada, generalmente de acero con cabeza y punta, que sirve para fijarla y señalar un punto topográfico (en este caso los vértices de nuestra poligonal). En la parte de la punta cuenta con una señalización exacta de su centro geométrico, ya sea con una hendidura esférica, un relieve esférico o una marca de cruz.

BRÚJULA La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Además posee un nivelador de burbuja, uno de tubo, un espejo y una extensión diseñada para encajar con las líneas deseadas. En el trabajo de campo se usó para encontrar el Azimut GPS El GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un instrumento que sirve para conocer las coordenadas N y E de un punto específico con solo unos metros de margen de error. Funciona triangulando la información de 3 satélites en órbita y haciendo cálculos con los tiempos que demoran las señales es ser recibidas

JALÓN Accesorio para realizar mediciones con instrumentos topográficos, originalmente era una vara larga de madera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismática en la parte superior, y rematada por un regatón de acero en la parte inferior, por donde se clava en el terreno

TIZA Accesorio que sirve para marcar los lugares donde estamos midiendo.

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3.- PROCEDIMIENTOS UBICACIÓN: El lugar destinado para el presente trabajo, está ubicado la Avenida Alameda San Marcos 2 - 15067, en el distrito de Chorrillos, provincia de Lima, departamento de Lima.

Generación de la poligonal con cinta métrica y jalón Reconocimiento del terreno: Cada integrante del grupo de trabajo realizó la visita respectiva al campo donde se recopiló los datos necesarios para la generación de la poligonal. Asimismo, el profesor Luis Purizaga nos indicó las áreas del campo en donde teníamos que ubicar los puntos de la poligonal. Plan de trabajo: Sabiendo las posibles áreas en donde ubicaríamos los puntos de la poligonal, decimos razonar el método más apropiado para llevar óptimamente el trabajo de campo. En este sentido, nos separamos las funciones del trabajo de campo como sujetar los jalones, uso de la brújula, verificación de las medidas, anotación en la libreta topográfica, entre otras funciones importantes. Punto de control (A): Se utilizó la cinta métrica para obtener dos referencias del punto. Primera referencia: Se encuentra en línea hundida de concreto del estacionamiento desde el muro a una distancia de 1.80 m. Segunda referencia: Se encuentra en una grieta del murito a una distancia de 1.91m. Luego el profesor nos indique las coordenadas del punto de inicio siendo NA 8650788m y EA 281388m.

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Medición de Azimut: Ubicamos la brújula en la misma recta del punto A hacia B para hallar el azimut, el cual resultó 15 grados.

Punto de control (B): Está situado a una dirección visible al primer punto A y punto C de forma diagonal. Este punto tiene dos referencias: ● Primera referencia: se encuentra en línea con una distancia de 2,16 m. ● Segunda referencia: se encuentra en una diagonal a una tapa de tubo a una distancia de 2,03m. Punto de control (C): Está situado a una dirección visible del punto B y al punto D de forma diagonal. Este punto tiene dos referencias: ● Primera referencia: se encuentra en línea recta a una marca blanca frente al arco a una distancia de 2,65 m. ● Segunda referencia: se encuentra en la esquina de tapa de agua a una distancia de 1,31m. Punto de control (D): Está situado a una dirección visible del punto A, punto C. Este punto tiene dos referencias: -Primera referencia: Se encuentra en una línea recta a una marca blanca que está ubicado en el estacionamiento entre a una distancia de 2,18m. -Segunda referencia: Se encuentra en línea recta al centro de la circunferencia verde (tanque de agua) a una distancia de 2,11m. Mediciones de los Ángulos: Trazamos una diagonal cada 1 metro de distancia cerca a los angulos para formar triangulos y asi poder hallarlos. Para ello, se utilizó la ley de cosenos para encontrar los ángulos en cada vértice. a. Reconocimiento de los instrumentos: Para comenzar con el reconocimiento nos agrupamos de 5 alumnos por equipo, para mejor entendimiento de los instrumentos. El profesor, comenzó explicando el uso de cada instrumento, asimismo los cuidados que se debe tenar en la instalación. 9

6. CÁLCULOS Cartaboneo de pasos: Es el proceso por el cual podemos medir los pasos de una persona en metros. -Fórmula 1 : Suma de todos los pasos sobre la cantidad de veces recorridas. -Fórmula 2 para la equivalencia : 20m / Promedio de pasos Integrantes JOSUE rondas de pasos

JULIA N

CESAR

GUSTA GAND VO HI

1º

32

30

29

28

29

2º

30

28

28

30

30

3º

31

29

29

30

28

4º

30

28

28

32

28

5º

31

28

28

29

27

6º

32

33

27

27

29

7º

31

32

26

29

28

8º

31

30

27

30

28

9º

31

30

26

30

27

10º

31

30

27

30

27

Promedio de pasos

31

29,8

27,1

29,5

28,1

Longitud de cada paso

0,65

0.67

0.74

0.68

0.71

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6.- CONCLUSIONES La elaboración de una poligonal de cuatro lados nos ayudó a comprender los conceptos básicos de la topografía y nos da un acercamiento a la utilización de materiales topográficos. También, logramos realizar el cartaboneo de pasos de manera ordenada, lo cual nos permitió trabajar sin ningún inconveniente. Se concluye que se pudieron trasladar con pocas dificultades la teoría aprendida en clase al trabajo de campo. Las imprecisiones se debieron a que, para muchos integrantes del grupo, era la primera vez utilizando alguno de los materiales dados, pero se tiene la total seguridad que con el pasar de las sesiones de clase habrá un progreso en las habilidades de campos. En adición a esto, la recolección de datos fue exitosa y el trabajo realizado posteriormente con el programa CIVIL 3D y en este informe ocurrió sin mayores complicaciones. Además, se pudo corregir el error lineal y el error angular, a la vez que cumplíamos ciertos criterios como el de obtener un error que no sobrepase el margen establecido. A partir de ello, entendimos que la utilización de la medición con cinta métrica y jalones no nos ayuda a tener una mayor exactitud para la medición de ángulos y distancias. Para finalizar, al realizar el plano, se puede afirmar con mayor certeza que los objetivos planteados en el informe fueron 12

cumplidos a cabalidad, alcanzándose en esta práctica un buen manejo de los instrumentos de topografía. 7.- RECOMENDACIONES • Colocar los clavos no muy profundos al inicio del proceso. • Tomar más de dos puntos de referencia de la posición de los clavos para facilitar su futura búsqueda. • Usar clavos más largos para un mejor agarre con el terreno • Al usar más de 2 jalones para medir una distancia tener a mínimo 3 personas para referencias de alineación. • Distribuir los roles de cada miembro para una mejor organización • Tener copias de los datos del cuaderno de campo • Cuando se esté haciendo el cartaboneo de pasos ir ordenadamente uno por uno para no confundir los datos. 8.- BIBLIOGRAFÍA - https://es.wikipedia.org/wiki/Topograf%C3%ADa#Mediciones - Raymond E. Davis. (1971). Topografía Elemental. México D.F.: CONTINENTAL S.A. - Luis Augusto Koenig Veiga, Maria Aparecida Z. Zanetti y Pedro Luis Faggion. (2007). Fundamentos de Topografía. Río de Janeiro: WILD CO.. - https://www.varsitytutors.com/hotmath/hotmath_help/spanish/topics/law-of-sines - https://upcommons.upc.edu/handle/2117/105482 - https://www.certicalia.com/levantamiento-topografico/que-es-ellevantamientotopografico - https://www.youtube.com/watch?v=yeREp9Up5_s - https://es.slideshare.net/eldragondorado/trabajo-de-cartaboneo-y-alineamiento - https://es.slideshare.net/JEJG/concepto-de-rumbo-y-azimut - https://es.wikipedia.org/wiki/Acimut - Antonio García Martín, Manuel Rosique Campo, Francisco E. Segado Vázquez: Topografía básica para ingenieros. Universidad de Murcia, 1994. - Dante Alfredo Alcántara García: Topografía y sus aplicaciones. México, 2014. - Fernando López Gayarre, Carlos López- Colina: Elementos de topografía y construcción. Universidad de Oviedo, 2006.

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9.- ANEXO

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