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TOPOGRAFIA I

INGENIERIA CIVIL

I.

INTRODUCCION

El hombre por la necesidad de representar sus posesiones territoriales, para poder ubicarse y reconocer los detalles que este presenta ha hecho uso de la topografía como ciencia. Esta ciencia es la que estudia los métodos necesarios para llegar a representar un terreno con todos sus detalles naturales o creados por el hombre, así como el conocimiento y manejo de los instrumentos que se precisan para tal fin. Para conseguir el propósito antes indicado se elabora un plan que consta de un conjunto de operaciones, usando diversos instrumentos de medición, ya que en la actualidad podemos encontrar diversidad de estos desde los más rudimentarios hasta los más precisos. En el presente informe da a conocer un levantamiento topográfico de una pequeña parcela ubicada en la ciudad universitaria en el cual hemos utilizado huincha, jalones, y plomada, para ello realizamos una medición de un terreno indicando todos los detalles existentes, para tal efecto usaremos los métodos que se detallan en el marco teórico del presente in forme.

II.

OBJETIVOS

 OBJETIVO GENERAL:  Realizar un levantamiento planimétrico de una parcela usando instrumentos secundarios como son wincha y jalones.  OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Usar los métodos directos, y el conocimiento de trazado de distancias y puntos en el proceso del levantamiento.  Representar planimétricamente el terreno en un papel indicando escala y detalles.

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III.

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MARCO TEORICO

 Levantamiento topográfico. Al conjunto de operaciones necesarias para representar topográficamente un terreno se denomina Levantamiento y la señalización necesaria para llevar los datos existentes en un plano a terreno se denomina Replanteo.  Levantamiento con wincha y jalones. El levantamiento realizado con wincha está dentro del marco de la planimetría, que es la parte de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos destinados a representar la superficie del terreno como un plano horizontal sobre el cual se proyectan los detalles y accidentes prescindiendo de las alturas.  MÉTODOS PARA UN ELVANTAMIENTO. A) MEDICIONES: 1. MEDICIÓN DIRECTA: La “Medición Directa” es aquella que la obtenemos ayudados directamente con un instrumento de medición como en este caso es la cinta métrica o wincha, considerando en ella los errores que puede presentar, generando una “incertidumbre” en la medición, que si no es considerada adecuadamente generará una fluctuación en nuestro resultado final. La incertidumbre se debe a la precisión del instrumento, al procedimiento de medida y factores ambientales aleatorios, tales como dilatación térmica etc. Es por este motivo que para poder realizar una medición directa aproximada, y realizar lo siguiente para poder obtener un valor real a partir de las mediciones directas hechas: Si repetimos la medida y obtenemos valores diferentes, en principio debemos realizar tres medidas. Como valor verdadero de la magnitud medida tomamos la media aritmética (X) de las tres.

2. MEDICCIÓN INDIRECTA:

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“Medida indirecta” es aquella cuyo resultado se obtiene a partir de otras medidas directas relacionadas mediante una ley física. 2.1.

LA POLIGONAL

Una poligonal es una serie de líneas rectas que conectan estaciones poligonales, que son puntos establecidos en el itinerario de un levantamiento. Una poligonal sigue un recorrido en zigzag, lo cual quiere decir que cambia de dirección en cada estación de la poligonal.

El levantamiento de poligonales es un procedimiento muy frecuente en topografía, en el cual se recorren líneas rectas para llevar a cabo el levantamiento planimétrico. Es especialmente adecuado para terrenos planos o boscosos.

2.2. TIPOS DE POLIGONALES: UNC

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a) Poligonal Cerrada: Donde los puntos base de partida son los mismos de llegada, con los cual podemos conocer nuestro error angular y lineal.

b) Poligonal abierta: Es aquella no es posible establecer los controles de cierre, ya que se tiene como dato las coordenadas u orientación de una sola b

2.3.

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Triangulación:

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Este consiste en tomar una base lo mas derecha posible (ej.: borde de aceras, cunetas, etc.) sobre la cual se construirán triángulos imaginarios hacia los puntos, se elige un punto a ubicar entonces con la huincha me ubico en el punto a medir y mido desde un punto de la base y luego desde otro punto de la base de modo que puedo ubicar un punto tomando la medida desde 2 puntos de la base formando el triangulo imaginario.(figura 3) . En el plano se realiza la transformación de escalas para poder llevar las medidas tomadas en terreno a nuestra representación gráfica y para ubicar los puntos se utiliza el compás que representa las medidas tomadas por la huincha. Este método ase uso de la posición relativa entre puntos topográficos ya que la posición relativa entre puntos topográficos es la línea distancia los une dichos puntos.

3. Abscisas y ordenadas. Se emplea este método cuando el terreno es muy irregular, se procede trazando una línea que atraviesa el terreno, esta recta servirá de eje principal (absisa), las perpendiculares bajadas desde los cambios bruscos del terreno serán las ordenadas.

Elementos principales de un levantamiento: 1) Reconocimiento del terreno de modo que pueda visualizar sus características para así poder recoger las mediciones de forma más expedita. 2) Elección del instrumental, en esta ocasión ocuparemos la huincha, jalones y tiza de color, pero mi instrumental debe ser escogido según la necesidad de precisión en la toma de datos que se requiera para este levantamiento. 3) Confección de un croquis parcial y general del terreno en cuestión de modo de ubicar los puntos de los detalles de mi terreno. UNC

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4) Mediciones que pueden ser angulares y de distancias para así ubicar los puntos de mi terreno. 5) Llevar un registro ordenado de las mediciones y los puntos esto se hace a través de la confección de una tabla en la cual se encontrar dicha medicion. 6) Comprobar las mediciones realizadas de modo que después al pasar mis datos a un plano no exista algún error. 7) Cálculos para determinar ángulos existentes entre la posición de puntos del terreno. 8) Al fin se pueden llevar a representación grafica todos los puntos medidos a través de u plano. Escalas: Escala es el número de veces en que se disminuye o aumenta la tierra o parte de ella para ser representada. Se puede expresar entonces la proporción que existe entre la distancia real y la del plano o mapa. Hay dos formas de indicar la escala: 1) Escala numérica: es aquella expresada por cifras, a través de una razón de fracción. Generalmente se indica a través de la primera por ejemplo, 1:50000 es el módulo o distancia real, o sea, que un cm. en el mapa o plano equivale a 50000 cm. en la realidad. La proporción no se refiere a una unidad de medida específica. 2) Escala gráfica: las escalas gráficas, del tipo horizontales como su nombre lo dice es una línea horizontal dividida en cm, pero que indican los valores reales en metros o kilómetros según se señale apropiadamente. El cero o punto de origen de la escala se indica en la 1era división dibujada. Cada una de las divisiones de la derecha del origen se enumera en kilómetros o metros. Y la división de la izquierda se subdivide en partes y valores menores de igual magnitud (figura 4)

La parte de la escala gráfica hacia la izquierda del cero se denomina cabeza de la escala y la situada a su derecha cuerpo de la escala, estas permite medir rápidamente distancias rectas en el plano. UNC

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En toda escala aparecen tres datos que numéricos cuya relación entre sí permite realizar una serie de problemas. La fórmula elemental es (la cual se ocupara para los cálculos a realizar en este informe): T = P*D T: es la distancia entre los puntos medidos en terreno. P: distancia entre los puntos medidos en el plano. D: módulo de la escala o proporción que se le da a la distancia real en la representación gráfica.

B) MATERIALES E INSTRUMENTOS EMPLEADOS EN EL TERRENO  WINCHA: Observamos el terreno a medir, de modo que no exista ningún obstáculo que impida que la huincha quede tensa y derecha. Sirve para medir la distancia entre los puntos que representan los detalles y accidentes del terreno. Una persona toma el carril que contiene a la huincha la otra tira la punta de esta tomándola con las dos manos, de modo que en la mano derecha quede a lo menos 10 cm. de esta con la otra mano se empieza a tensar la huincha para poder lograr una medición más correcta. Es sumamente importante tomar la huincha con ambas manos pues a causa de la tensión esta puede romperse La huincha utilizada fue de 50m y de material de fibra de vidrio. Existen otros tipos de huincha tales como metálicas, de tela, ámbar, entre otras.

 JALONES: Los jalones que utilizamos eran de madera de punta metálica, pintados con rayas horizontales rojas y blancas. Este instrumento sirve para marcar los diversos puntos del levantamiento y además sirve para precisar nuestra medición, si el terreno tuviese alguna deformación o desnivel. Estos se clavan en el terreno de modo que estos queden en ángulo recto con el terreno, los jalones instalados me indican los puntos que yo quiero medir. Una persona se pone al lado de un jalón con la huincha situando esta al lado de una raya del jalón, la otra persona se pone al lado del otro jalón sosteniendo la huincha, la tercera persona es observadora y tomadora de datos le indica a la persona que tiene tomada la punta de la huincha que la mueva hacia arriba o hacia abajo según se lo indique la tercera persona, de modo que la huincha quede lo más tensa y derecha posible.  PLOMADA.

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Instrumento topográfico compuesto por un peso de forma ´conica de unos 200 gr, que pende de un hilo flexible, sirve para verificar la horizontalidad en la ubicación de los puntos topográficos.  BRUJULA. Sirve para determinar el norte magnético, pendientes y orientaciones.  GPS. Global positioning system o sistema de posicionamiento global, instrumento que funciona mediante una red de satélites que se encuentran orbitando alrededor de la tierra, y nos da las coordenadas geográficas, UTM y la altura de una posición sobre la tierra.

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BRIGADA    

Operador: Rojas Cotrina Wilmer. Auxiliar: Peláez Aliaga Krantz José. Libretista: Cieza Silva Alex Ricardo. Ayudantes: Huaccha Alegría Cesar, Gálvez Idrogo Dilser.

C) PROCEDIMIENTO.  EN CAMPO: 1. La parcela se ubica en la ciudad universitaria, entre la av. Alejandro Vera

Villanueva, y la av. Pablo Sanchez Zeballos, a un costado de la facultad de ciencias sociales. Se encuentra dentro de esta un cafetín, una estación de energía eléctrica además está atravesada por una autopista embloquetada. 2. Realizamos un croquis de la forma de la parcela a priori para realizar las mediciones correspondientes. 3. Ubicamos la parcela haciendo el uso de la brújula de geólogo, la cual forma un ángulo de 43° con respecto al norte magnético. 4. Las coordenadas tomadas con un GPS marca Garmin del punto A son:

Este 07765732, Norte 9207023, Cota 2641 msnm. 5. Para el proceso de levantamiento, comenzamos midiendo el perímetro, tomado la medida de las distancias de los lados de la figura de la parcela, así como los ángulos que forman entre ellos, para ello medimos la longitud de cuerda en los vértices A, B, C, D, E, F y G.

6. El presente grafico contiene todos los puntos, y distancias tomadas en el levantamiento. UNC

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 Los Siguientes cuadros contienen las medidas tomadas en el campo. UNC

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PUNTO PUNTO A

DISTANCIA Om DISTANCIA

LONGITUD DE CUERDA m LONGITUD 1.59 DE CUERDA

B F C I D

49.28 m 0m 17.35 m 7.77 m 46.6 m

1.20 m 0.98 m 1.41 m 0.50 m 1.28 m

J E

11.83 11.76 m m

1.41 1.95mm

F K PUNTO

58.48 6.90 mm DISTANCIA

1.54DE 1.41 mm CUERDA LONGITUD

G J L A Y I J

33.4 0 mm 6.60 m 74.8 9.80 m m 6.90 m 0m

1.70 m ---------1.41 m ----------0.15 m 1.41 m ----------

J N

6.60 7.86mm

1.41 0.53mm

O

3.94 m

1.84 m

P

4.14 m

1.84 m

Q

3.94 m

1.41 m

R

4.00 m

1.41 m

S

3.94 m

1.86 m

T

4.15 m

1.86 m

U

4.15 m

1.86 m

V

4.15 m

1.86 m

W

4.15 m

1.86 m

X

4.15 m

1.86 m

Y

3.94 m

1.41 m

N

4.00 m

1.41 m

PUNTO

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DISTANCIA

LONGITUD DE CUERDA

U

0m

Z

22.27 m

1.41 m

1

5.14 m

1.41 m

2

11.44 m

1.41 m

3

5.14 m

1.41

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 EN GABINETE: i)

CALCULO DE LA ESCALA DE DIBUJO:

Longitud de la parcela: 111.19 m. Longitud de pape disponible: 30.5 cm. 1 P T 111 .19m 11119 cm  E    364.5 E T P 38cm 38cm E  375 

1 1  E 375

Ancho de la parcela: 85.76 m. Ancho de pape disponible: 21.5 cm. 1 P T 85.76m 8576cm  E    398 E T P 38cm 38cm E  400 

1 1  E 400

Por lo tanto la escala de dibujo será: Escala  ii)

1 400

ORIENTAMOS EL TERRENO Y UBICAMOS LAS COORDENADAS UTM

El alineamiento AG forma un ángulo de 43° con respecto al norte magnético y las coordenadas del punto A son: Datum: WGS – 84 Zona: 17M Este: 0776732 Norte: 9207 023 Z: 2750 msnm Este punto tiene las mismas coordenadas que los puntos que se hallan 4 m. a la redonda de él.

iii)

DIBUJAMOS LAS CUADRICULAS DE LAS COORDENADAS UTM

Para facilitar el trabajo redondeamos la coordenada norte a 9207000m, luego dividimos la cuadricula cada 16m, luego en cm será Escala: 1/400 UNC

1cm--------------4m 12

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INGENIERIA CIVIL X------------ 16m

X = 4cm

Luego la cuadricula constará de 4cm entre los ejes iv)

CALCULO Y TRAZADO DEL PERIMETRO DE LA PARCELA Perímetro de la parcela:

TRAMO AB BC CD DE EF

MEDIDA (m) 49.28 17.35 46.6 11.76 58.48

PERIMETRO: P=291.67 m Trazando el perímetro de la parcela utilizando un escalimetro y compas trazar los ángulos se obtuvo el siguiente error de cierre:

para

ERROR DE CIERRE: EC.4 m ERROR RELATIVO:

Er 

1 1  P 729.2 EC

Analizando dicho error se llega a: E r 

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1 700

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TOPOGRAFIA I v)

CALCULO DE LAS MEDIDAS A LA ESCALA 1:400 PARA LUEGO DIBUJAR LA FIGURA EN UNA CARTULINA DE 50cm x 32.5 cm.

PUNTO A

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DISTANCIA Om

MEDIDAS A ESCALA (cm) 0

B

49.28 m

12.32

C

17.35 m

4.33

D

46.6 m

11.65

E

11.76 m

2.94

F

58.48 m

14.62

G

33.4 m

8.35

A

74.8 m

18.7

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TOPOGRAFIA I PUNTO

DISTANCIA

MEDIDAS A ESCALA (cm)

J

0m

0

Y

9.80 m

2.45

J

0m

0

N

7.86 m

1.97

O

3.94 m

0.985

P

4.14 m

1.04

Q

3.94 m

0.985

R

4.00 m

1

S

3.94 m

0.985

T

4.15 m

1.04

U

4.15 m

1.04

V

4.15 m

1.04

W

4.15 m

1.04

X

4.15 m

1.04

Y

3.94 m

0.985

N

4.00 m

1

PUNTO

UNC

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DISTANCIA

MEDIDAS A ESCALA (cm)

U

0m

0

Z

22.27 m

5.57

1

5.14 m

1.285

2

11.44 m

2.86

3

5.14 m

1.285

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vi)



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CALCULO DEL ÁREA DE LA PARCELA

Por el método sistemático: A = 5325.067 m2



Medido por un planímetro digital 1° medida: 5317.34 m2 2° medida: 5323.87 m2 3° medida: 5327.07 m2

AREA PROMEDIO = 5322.76 m2

D) CONCLUCIONES.  Se realizó el levantamiento de la parcela indicada, usando wincha y jalones, dibujando el plano en una lámina con el uso de reglas, compas y escalímetro.  se usó el método de coordenadas para ubicar puntos, y el de polígonos para encontrar el área de la parcela levantada. El área de la parcela es de 5325.067 m2  También usamos el planímetro digital para encontrar el área de la parcela 0bteniendo un área de 5322.76 m2  El levantamiento con wincha y jalones es importante porque desarrolla en nosotros los estudiantes la capacidad de organización, y planificación en la toma de datos en levantamientos topográficos.  El levantamiento con wincha y jalones, es recomendable para parcelas pequeñas, mas no para grandes extensiones se generan más errores en las mediciones.

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RECOMENDACIONES PARA EL ALUMNO.  La organización para realizar el proceso de levantamientos topográficos es importante, ya que cada uno debe cumplir una función específica, usando un solo equipo que permita obtener datos uniformizados y cada vez más precisos.  Es importante un reconocimiento previo del terreno, detallando el proceso a seguir e indicando los puntos que se tomaran en cuenta en el proceso de levantamiento. RECOMENDACIONES PARA EL DOCENTE.  Sería más importante, que la presentación de los planos por parte de los alumnos sean hechos en AUTODAD, y no en láminas hechas a mano, ya que estas son las herramientas tecnológicas que realmente nos van a servir en la en el desempeño de nuestra carrera.

E) BIBLIOGRAFÍA:  BASADRE, Carlos “Topografía General”. Lima: UNI, 1964.  BRINKER, Russell C.; WOLF, Paul. “Topografía Moderna”. México: Harla, 1991.  Apuntes, separatas y las explicaciones dadas por el ingeniero encargado del curso de topografía I.

F) ANEXOS

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