manual_de_topografia - Lima Peru cartografia TOPOGRAFÍA

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
SECCIÓN INGENIERIA CIVIL
MANUAL DE CAMPO DE TOPOGRAFÍA
Ing. Juan Carlos Dextre
Ing. Manuel Silvera Lima
A
B
LIMA MARZO DE 2004
1
INTRODUCCIÓN
La primera versión del Manual de Campo de Topografía fue
redactado por el suscrito en el año 1993 con la intención de que
sirva de guía a los alumnos durante la ejecución de sus prácticas de
campo.
Con la colaboración del Jefe de Prácticas Manuel Silvera, se ha
preparado esta nueva versión 2004, que esperamos pueda seguir
siendo de utilidad tanto para los alumnos como para aquellos que
se desempeñen como Jefes de Práctica de Campo.
El Manual describe cada una de las prácticas que los alumnos
deben realizar a lo largo del semestre, se dan los conceptos
elementales para la ejecución correcta de los trabajos de campo y
se especifica el contenido que deben tener los informes
correspondientes.
Lima, marzo de 2004
Ing. Juan Carlos Dextre
2
INDICE
1. CAMPO N° 1: MEDICIÓN DE DISTANCIAS
Pag. 3
2. CAMPO N° 2: TEORIA DE ERRORES EN LA MEDICIÓN CON CINTA Pag. 9
3. CAMPO N° 3: MANEJO DEL NIVEL
Pag. 11
4. CAMPO N° 4: NIVELACION CERRADA
Pag. 13
5. CAMPO N° 5: PERFILES LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES
Pag. 16
6. CAMPO N° 6: MANEJO DEL TEODOLITO
Pag. 19
7. CAPMPO N° 7: SUSTENTACIÓN
Pag. 21
8. CAMPO N° 8 y N° 9: LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS
POR EL MÉTODO DE LA POLIGANACIÓN
Pag.21
9. CAMPO N° 10: LEVANTAMIENTO ALTIMÉTRICO
Pag.23
10. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA
Pag.26
11. ANEXOS
11.1. TRABAJO EN GRUPO Y
METODOLOGÍA DE TRABAJO..
Pag.27
11.2. EVALUACIÓN
Pag.29
3
OBJETIVOS DE LAS PRACTICAS DE CAMPO DE TOPOGRAFIA
Que los alumnos aprendan a utilizar los diferentes instrumentos topográficos, se
familiaricen con el planeamiento del trabajo de campo, su ejecución y el
correspondiente trabajo de gabinete. Al finalizar el semestre, los alumnos deberán
estar en condiciones de realizar levantamientos topográficos de distintos grados de
precisión.
1. CAMPO N° 1 :MEDICIÓN DE DISTANCIAS
2.1 CARTABONEO
Es un método para medir distancias que se basa en la
medición a 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. Este método permite
medir distancias con una precisión entre 1/50 a 1/200 y por
lo tanto, sólo se utiliza para el reconocimiento de terrenos
planos ó de poca pendiente.
Calibración del paso y verificación de la precisión:
Se recorrerá una longitud desconocida (mayor de 40 m.) por lo menos dos
veces (2 idas y 2 vueltas). Terminado el ejercicio, se procederá a medir la
distancia recorrida utilizando una cinta, y con esta información cada alumno
calculará la longitud promedio de su paso.
Tabla 1. Cartaboneo
RECORRIDO Nº DE PASOS
DISTANCIA
LONGITUD
1
N1
D
L1 = D/N1
2
N2
D
L2 = D/N2
3
N3
D
L3 = D/N3
4
N4
D
L4 = D/N4
LPROMEDIO =
( L1 + L2 + L3 + L4 )
4
Para verificar la precisión con que cada alumno puede medir una distancia a
pasos, se procederá a definir una nueva distancia (de longitud desconocida) y
cada alumno deberá indicarle al Jefe de Prácticas cual es la longitud obtenida
según sus pasos (Di).
4
A continuación se mide con una cinta la distancia (D1) y se calculará la
precisión del trabajo realizado.
D1 => Distancia medida con cinta (se supone que es la distancia “real”)
E = D1 − D i => Cálculo de Error
P=
1
(D1 E )
=> Precisión de la distancia a pasos
2.2 MEDICIONES CON CINTA
El instrumento mas utilizado para la de medición de distancias cortas entre
dos puntos fijos es la cinta. Con este método y en un terreno plano y
continuo se puede obtener una precisión de 1/5,000.
La cinta además de servir para medir distancias, nos permite determinar en
forma referencial alineamientos, perpendiculares, paralelas, etc., en el caso
de no contar con otros instrumentos topográficos de mayor precisión.
A continuación se muestran algunas aplicaciones de la cinta en los trabajos
de campo.
2.2.1. Alineamientos
El procedimiento consiste en ubicar
una plomada tendida de dos jalones en
forma de aspa en el punto inicial y un
jalón en el otro extremo del
alineamiento. Cada alumno observará
por la plomada y demarcará con agujas
puntos intermedios (interpolación).
Luego
se
comprobará
si
la
interpolación ha sido correcta, para lo
cual se extenderá una cinta a lo largo
del alineamiento y se medirá la distancia perpendicular desde cada aguja
hasta el alineamiento. El error admisible es aproximadamente de 5cm al
alineamiento.
cinta
jalón
aguja
Figura 1 : Alineamientos
2.2.2. Trazo de perpendiculares
plomada
5
Los alumnos practicarán el trazo de perpendiculares por el método de
simetría y por el método del triángulo rectángulo.
A. Trazo de perpendiculares desde un punto sobre la recta
A.1. Por Simetría y Cuerpo.- Este
método, se utiliza cuando se
carece
de
instrumentos
topográficos, se basa en la
simetría que posee cualquier
persona.
Consiste en estirar los brazos,
alinearlos con la recta y
luego
juntarlos.
La
perpendicular es determinada
por la visual que pasa por las
manos al juntarse. En el campo cada grupo trazará una perpendicular a
8 m. del alineamiento.
JALON
JALON
AGUJA
Figura 2: Perpendicular por simetría
A.2. Método del Triángulo Rectángulo.- Este método es más preciso que el
anterior y es posible realizarlo con ayuda de cinta de 30 m. Consiste
en ubicar el cero de la cinta en un punto de nuestro alineamiento y
formar un triángulo rectángulo, con uno de los catetos sobre el
alineamiento, de esta manera automáticamente el otro cateto será
perpendicular a dicho alineamiento. Para la práctica de campo, los
alumnos trazaran una perpendicular de 8 m. utilizando el Método del
Triángulo Rectángulo, luego compararan este ejercicio con el anterior,
con el objetivo de hallar error cometido en el primer método.
6
a
8 m.
10 m.
O
b
6 m.
c
Figura 3: Perpendicular con cinta
B. Trazo de perpendiculares desde un punto fuera de la recta:
Llamado también Método de la Cuerda Bisecada, cosiste en la
intersección del alineamiento con el arco circular. En el campo utilizando
una cinta desde un punto P dado (punto fuera de la recta) y con un radio
R se ubican sobre el alineamiento los puntos M y N, el punto medio MN
(punto Q) formará con el punto P la perpendicular pedida.
Figura 4: Perpendicular desde un punto fuera del alineamiento
2.2.3. Trazo de Paralelas
El trazo de paralelas es posible realizarlo con los otros métodos ya
aprendidos en los anteriores ejercicios, (trazo de perpendiculares y
alineamientos), por ejemplo, si se desea trazar una paralela al
alineamiento BC que pase por el punto A, primero se traza una
perpendicular al alineamiento BC desde el punto externo A. Luego se
halla la longitud AB (L), y desde un tercer punto C se levanta una
perpendicular y se mide sobre ella la longitud L, definiendo el punto D.
De manera que AD // a BC.
Para comprobar la precisión de este ejercicio se pueden medir las
diagonales, que deberían ser iguales.
7
A
D
L
L
B
C
Figura 5: Trazo de paralelas
2.2.4. Medición de Ángulos
Se pueden obtener ángulos formados por dos alineamientos utilizando
únicamente una cinta y jalones.
Por ejemplo se tiene los alineamientos AB y BC y se desea encontrar el
ángulo ABD se procede de la siguiente manera: desde el punto A se traza
una perpendicular al alineamiento BC determinando el punto D. Se mide
con una cinta los catetos BD y AD, que nos permitirá encontrar el ángulo
ABD sabiendo que Tan (ABD) = AD/BD
A
B
C
D
Figura 6: Cálculo del ángulo ABD
2.2.5. Mediciones con cinta cuando se tiene obstáculos
a) Alineamiento Teniendo un
Obstáculo Intermedio.- Una
de las soluciones para
determinar un alineamiento
cuando
se
tiene
un
obstáculo, será el construir
con ayuda de la cinta un
triángulo equilátero en el
terreno. A continuación
mostraremos un ejemplo:
Se tiene el alineamiento
A’A se replantea un ángulo
8
de 60º en A y se mide una distancia AB, suficiente para pasar el
obstáculo. Luego se traza un ángulo de 60º en B y se mide una distancia
BC igual a la distancia AB. El punto C estará sobre la línea original
siendo AC = AB = BC.
Figura 7: Prolongación de un alineamiento
b) Distancia entre dos puntos inaccesibles.- Cuando no es posible medir
una distancia directamente (los puntos son inaccesibles), se puede
encontrar la distancia de manera indirecta, tal como se indica a
continuación:
Distancia Inaccesible: AB
•
•
•
•
•
Se ubica dos puntos C y D en la en la zona accesible y se mide CD.
(Recta no necesariamente paralela a AB).
Alineando el punto C con los extremos A y B se determina los
ángulos ACD y BCD, análogamente desde el punto D se hallan los
ángulos ADC y BDC.
Tomando el triángulo ACD y usando ley de senos se halla X1,
igualmente con el triángulo BCD se halla X2.
Por diferencia de ángulos se determina el ángulo ACB.
Aplicando ley de cosenos en el triángulo ACB se determina AB.
X1
X2
Figura 8: Medida de una distancia inaccesible
9
3. CAMPO N°2 : MEDICIÓN CON CINTA
3.1. AJUSTE DE ERRORES ALEATORIOS
Una de los métodos para ajustar cualquier tipo de medición que contiene
errores aleatorios, es el método de los mínimos cuadrados.
Para aplicar el método de los mínimos cuadrados, se realizarán dos ejercicios
en la práctica de campo.
a. Marcar 2 puntos que estén distanciados aproximadamente unos 40 a
50m. ( a pasos ) en una zona plana (por ejemplo en una vereda). Medir la
distancia cuatro veces y calcular la distancia más probable.
A
B
Figura 9: Medición de una distancia
b. En el alineamiento definido anteriormente, marcar un punto intermedio
C. Medir en forma independiente las distancias AC y CB, así como la
distancia total AB. Calcular los valores más probables de AC y CB.
A
C
B
Figura 10: Medición de una distancia por tramos
3.2. LEVANTAMIENTO DE UN PABELLON USANDO LA CINTA
Para esta práctica de campo, los equipos de trabajo efectuarán el
levantamiento de un pabellón utilizando la cinta. Se tendrá en cuenta para
este trabajo lo siguiente:
•
•
•
•
Se asumirán las paredes como rectas.
Las esquinas forman ángulos de 90º, a menos que a simple vista se
observe lo contrario.
Para tramos curvos se tomarán uno o más puntos auxiliares, de tal
manera de poder definir la forma de la curva.
Los ángulos se obtendrán con el método practicado en el primer campo.
Una vez terminado el trabajo los alumnos calcularán la precisión del trabajo
realizado de la siguiente manera:
10
ET =
P=
( E X )2 + ( EY )2
1
PR ET
(Error Total)
(Precisión)
Donde:
EX = Error cometido en X.
EY = Error cometido en Y.
PR = Perímetro del Pabellón.
Los alumnos deberán explicar la
precisión obtenida en el trabajo.
Luego determinarán, con la ayuda de la
brújula, la dirección del pabellón con
respecto al norte magnético.
Finalmente cada grupo elaborará un
plano, en AutoCad, del perímetro del
pabellón.
Figura 11: Levantamiento de un pabellón con cinta
N. M.
PABELLÓN
EY
Ey
ET
EX
Figura 12: Grafico del levantamiento de un pabellón con cinta.
11
4. CAMPO N° 3: MANEJO DEL NIVEL
En la práctica de campo cada alumno identificará las partes del nivel y su uso
adecuado. Deberán practicar el centrado de las burbujas según el modelo de
nivel. Además presentarán un informe sobre equipos, indicando modelos,
precisión y usos.
A continuación mostraremos algunas de las principales partes de un Nivel
Modelo KERN GK1:
TORNILLO DE ENFOQUE
TORNILLO
O FINO
TANGENCIAL
TRÍPODE TIPO ROTULA
Figura 13: Partes deun nivel KERN GK1
BURBUJA
CENTRADA
ESFÉRICA
TORNILLO
PARA
CENTRADO
DE
LA
BURBUJA PARABÓLICA
DISCO PARA LECTURA
DE ÁNGULOS
HORIZONTALES
Figura 14: Centrado de la burbuja esférica
12
Figura 15: Burbuja parabólica
no centrada
•
Figura 16: Burbuja parabólica
centrada
Calculo de Distancias Horizontales Utilizando el Nivel y la Mira
Formulas :
DH = RS − RI x100 (Cuando la lectura en la mira es en metros)
Donde:
DH = Distancia horizontal en metros
RS = Lectura en el hilo reticular superior
RI = Lectura en el hilo reticular inferior
HILO
RETICULAR
SUPERIOR
HILO
RETICULAR
INFERIOR
Figura 17: Medición de Distancias Horizontales con la Mira y Nivel
13
5. CAMPO N ° 4: NIVELACION CERRADA
Se llamará así al tipo de nivelación que parte de un punto de cota conocida (BM)
y termina en otro punto de cota conocida (que puede ser el punto de inicio).
Teniendo en cuenta el grado de precisión del trabajo realizado, los errores
pueden tener las siguientes tolerancias :
Nivelación Precisa :
E = 10 K
en milímetros
Nivelación Ordinaria:
E = 20 K
en milímetros
Nivelación Rápida:
E = 100 K
en milímetros
Donde:
K = Longitud total de circuito nivelado en kilómetros.
Para lograr la precisión de un trabajo de nivelación es necesario tener en cuenta
las siguientes fuentes de error:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Mira no vertical; por lo que es aconsejable usar un nivel esférico para
asegurar la verticalidad de la Mira.
Hundimiento de la Mira; para evitarlo se debe colocar la mira sobre la estaca
o en cualquier punto firme que no se hunda y sea identificable.
Longitud errónea de la Mira; para lo cual se debe chequear periódicamente
la longitud de la Mira con una cinta de acero.
Acumulación de barro en la base de la Mira; lo cual puede causar graves
errores en la nivelación. No se debe arrastrar la Mira en el suelo.
Miras altas no totalmente extendidas; se debe verificar que los bloqueos de
las dos secciones estén en buenas condiciones para evitar que la parte
superior se deslice.
Errores de curvatura de la Tierra, refracción atmosférica o debido a que la
visual del nivel no es horizontal. Para eliminar estos errores se recomienda
tener distancias iguales para la vista atrás y la vista adelante.
Burbuja del nivel no centrada; chequear la burbuja antes y después de cada
lectura.
Asentamiento del nivel; tener cuidado en seleccionar los posibles lugares
para colocar el instrumento y tomar las lecturas en el menor tiempo posible.
Instrumento desajustado; para la verificación del instrumento se hará un
ejercicio durante la práctica.
Paralaje; se debe primero aclarar los hilos del retículo y luego recién enfocar
la imagen.
Ondas de calor; pueden ser muy intensas al medio día, por tanto es mejor
parar el trabajo hasta que pase el calor. Se puede minimizar los errores
reduciendo las distancias de las visuales.
Para trabajos de precisión se recomienda trabajar de noche
Viento; las visuales cortas pueden reducir los errores por vientos fuertes.
14
Además de los errores antes mencionados, es posible que el trabajo tenga
equivocaciones tales como:
•
•
•
Notas de campo mal efectuadas.
Lecturas incorrectas de la mira, y
Colocar la mira en un lugar equivocado.
5.1. USO DE RADIOS EN TRABAJOS DE NIVELACIÓN
Antiguamente cuando el ayudante que porta la mira se encontraba a una
distancia donde era imposible dar instrucciones verbales, se realizaban
señales de mano para darle algunas instrucciones en el campo.
Actualmente es común utilizar de radios de comunicación en los
trabajos topográficos, los que pueden tener un alcance desde 500 metros
hasta varios kilómetros según el modelo y precio.
5.2. VERIFICACIÓN DEL NIVEL
Una forma fácil y rápida para verificar si un nivel se encuentra
correctamente calibrado, es realizando el siguiente ejercicio:
a. Definir dos puntos que se encuentren distanciados de 30 a 50 metros.
b. Se ubica el nivel de manera tal de que se encuentre a distancias iguales
de los dos puntos definidos anteriormente (Figura 18), luego utilizando
la mira se halla la diferencia de niveles DIF1.
c. Seguidamente se ubica el nivel aproximadamente a 3m de uno de los
puntos (Figura 19)y se determina nuevamente la diferencia de niveles
DIF2.
d. Si DIF1 = DIF2 el nivel se encuentra correctamente calibrado, si
DIF1 ≠ DIF2 el instrumento no se encuentra calibrado.
30m ≈ 50m
DIF1
D1
D1
Figura 18: Verificación del Nivel
15
Figura 19: Verificación del Nivel
30m ≈ 50m
DIF2
D2
3m Aprox.
5.3. NIVELACIÓN : PLANEAMIENTO Y PROCEDIMIENTO DE CAMPO
Para realizar un optimo trabajo de nivelación cerrada se deberán tener
presente las siguientes recomendaciones:
a. Los puntos a nivelar (P1, P2, P3. ....etc.), deberán ser fácilmente
reconocidos en el campo, ya sea por medio de una estaca, una roca o
una marca en el pavimento.
b. Se deberán anotar las lecturas de la vista atrás (VA), vista intermedia
(VI) y vista adelante (VD), según el formato que se muestra en la
Tabla 2. Luego en un trabajo de gabinete se obtendrán las alturas del
instrumento (AI) y las cotas de todos los puntos nivelados.
Formato de la Tabla de Nivelación: (Tabla 2. Nivelación)
PUNTO
BM1
P1
P2
….
….
BM1
VA
VI
VD
AI
COTA
100 m.s.n.m.
Al terminar los cálculos de la tabla de nivelación, es muy probable que la
cota inicial y final del BM1 no sean iguales, por lo tanto este error deberá
estar dentro de una tolerancia dependiendo del tipo de nivelación que se
ha realizado (Nivelación Precisa, Nivelación Ordinaria, Nivelación
Rápida) de no cumplirse esta tolerancia, se tendrá que regresar al campo
para realizar una nueva nivelación. Una vez conseguido que el error sea
menor que la tolerancia, se podrá realizar el respectivo ajuste de cotas.
16
6. CAMPO N° 5: PERFILES LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES
Se denomina nivelación de perfiles, al proceso de determinar el relieve del
terreno mediante el calculo de las elevaciones a de lo largo de una línea de
referencia que normalmente es el eje de un camino, un canal, etc.
En los perfiles longitudinales es recomendable que los puntos intermedios se
coloquen cada 20 m y adicionalmente en las zonas donde se presentan cambios
bruscos de pendiente.
Las secciones transversales, son perfiles cortos perpendiculares al eje del
proyecto y son los que suministran la información para estimar el movimiento de
tierras.
Por lo general los perfiles se dibujan a una escala vertical exagerada en
comparación con la escala horizontal ( relación 10:1).
6.1. PROCEDIMIENTO DE CAMPO.
Para determinar el perfil longitudinal de un terreno, los pasos a seguir son
los siguientes:
a. Determinar el eje del proyecto
b. Ubicación del punto de cota conocida (BM)
c. Ubicación de los puntos intermedios, tanto para el perfil longitudinal
como para las secciones transversales.
d. Realizar el circuito de nivelación.
e. Dibujo del plano de perfiles.
6.2. NIVEL ABNEY O ECLÍMETRO.
El eclímetro es una variante del nivel de mano, el cual está provisto de un
pequeño frasco de burbuja fijada a un semicírculo graduado, que gira
alrededor de un eje. Normalmente se usa para el reconocimiento de rutas,
perfiles transversales y verificación de pendientes.
Figura 20: Utilización del Eclímetro
Los alumnos realizarán la nivelación de perfiles transversales utilizando el
eclímetro.
17
SECCIONES TRANSVERSALES
CL
2:1
C = 4.8 m2
2:1
TERRENO NATURAL
T
3.1 m2
1.5
:1
C = 2.9 m2
1.5
:1
TERRENO NATURAL
T
2.1 m2
Figura 21: Esquema que muestra la forma de dibujar las Secciones
Transversales
18
PERFIL LONGITUDINAL
Figura 22: Esquema que muestra la forma de dibujar un Perfil Longitudinal
19
7. CAMPO N ° 6: MANEJO DEL TEODOLITO
El teodolito es uno de los instrumentos mas utilizados para realizar
levantamientos topográficos. Es un instrumento que permite medir ángulos
horizontales y verticales. Existen en el mercado una gran variedad de teodolitos
de diferentes marcas, entre los cuales se puede mencionar a la WILD, KERN,
WATTS, ZEISS, SELMURAY, TOPCON, LEICA.
Entre sus otras posibles aplicaciones del teodolito podemos encontrar :
a. Determinación de distancias horizontales.
b. Establecimiento de alineamientos.
c. Nivelaciones diferenciales de bajo orden.
En la práctica de campo, cada alumno identificará las partes del Teodolito, así
como practicará el centrado de las burbujas y la toma de lecturas tanto de
ángulos horizontales como verticales.
A continuación se muestran las partes principales de un Teodolito Modelo
WILD T1A :
ocular para lectura
de ángulos
espejo de
iluminación
plomada óptica
Fino, mueve el
anteojo sin modificar
la lectura del ángulo
Figura 23: Partes del Teodolito
disco
20
Figura 24: Partes del Teodolito
fija el disco a la parte superior
fija el disco a la parte inferior
Figura 25: Uso de los Tornillos de Ajuste
7.1. CIERRE AL HORIZONTE
Una buena practica, para que el alumno se familiarice con el teodolito y
verifique que está usando correctamente el instrumento, es el ejercicio de
cierre al horizonte o medición de ángulos alrededor de un punto. El
ejercicio consiste en poner el teodolito en estación (A), luego se pone
estacas (por ejemplo B, C, D, E y F) alrededor del teodolito y a una
distancia conveniente (ver Figura 26).
Se mide cada uno de los ángulos, para lo cual se pone el instrumento en
cero antes de cada medición. Cuando el trabajo sea terminado, la suma de
los ángulos debería ser 360°, cualquier diferencia puede ser debida a
equivocaciones (errores sistemáticos o errores aleatorios).
B
C
A
D
21
F
E
Figura 26: Cierre al Horizonte
8. CAMPO N ° 7: SUSTENTACIÓN
En esta práctica de campo se evaluará la destreza del alumno al manejar el
Teodolito mecánico en forma eficiente.
La evaluación considera los siguientes puntos:
a.
b.
c.
d.
Ubicación de plomada en el centro de la estaca
Nivelación de la burbuja circular y tubular
Puesta en cero del instrumento
Medición de un ángulo horizontal.
La evaluación se realizará en forma individual, considerando que un tiempo
óptimo es de 3 minutos, mientras que el tiempo máximo es de 5 minutos.
9. CAMPO N ° 8 y N ° 9: LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS POR
EL MÉTODO DE LA POLIGONACIÓN
Cuando un terreno es muy grande o existen obstáculos
que impiden la visibilidad (desde un sólo punto) de todos
los detalles del terreno, se emplea esté método que
consiste en trazar un polígono que siga aproximadamente
los linderos del terreno. Desde cada vértice de la
poligonal se tomarán los detalles del terreno que están
cerca a éste.
Figura 27: Poligonación
9.1. PROCEDIMIENTO DE CAMPO :
En esta práctica, cada grupo definirá en el campo una poligonal cerrada,
que encierre por lo menos un pabellón del Campus. Se utilizará un
teodolito mecánico y una cinta, o una Estación Total.
Los puntos de control o estaciones se deberán seleccionar de acuerdo a
las necesidades del levantamiento, asegurándose que de cada estación se
pueda ver la estación anterior y la siguiente.
Dadas las coordenadas de la primera estación y la forma de la Poligonal se
procede a realizar la siguiente operación:
22
N
2
3
1
4
5
Figura 28: Poligonación
a. Centramos y nivelamos el instrumento en la estación número uno.
b. Localizamos la estación número dos y tomamos el azimut de 1-2,
medimos su distancia y el ángulo interno 1.
c. trasladamos el instrumento a la estación número dos lo centramos y
nivelamos.
d. Localizamos la estación numero tres y medimos el ángulo interno 2.
Según la precisión requerida tomamos una o varias lecturas de ese
ángulo y medimos a continuación la distancia 2-3.
e. Se repite la misma operación en las siguientes estaciones hasta
volver a la estación número 1.
f. Luego se realiza la suma total de los ángulos internos de la poligonal
con el fin de hallar el error de cierre angular.
g. Si el error de cierre angular (EC) es menor que el error de cierre
permisible (EP), se procede a repartirlo entre todos los ángulos
internos de la poligonal.
h. Si el error de cierre angular (EC) es mayor que el error de cierre
permisible (EP), se regresa al campo a medir nuevamente los
ángulos internos de la poligonal.
i. Una vez compensado el error de cierre angular se procederá a
verificar la precisión lineal y luego se realizará la radiación de los
detalles del perímetro del pabellón, con el fin de hallar sus
coordenadas.
Cada grupo presentará un informe el cual deberá contener lo siguiente:
•
•
•
Introducción
Datos de campo
Precisión obtenida en la poligonal (angular y en distancia)
23
•
•
•
•
Procesamiento y corrección de la poligonal en una hoja de cálculo
EXCEL.
Plano con la poligonal y el relleno en formato A3
Comentarios al trabajo efectuado
Críticas y sugerencias a la forma como la práctica fue dirigida por
los jefes de prácticas.
10. CAMPO N° 10: LEVANTAMIENTO ALTIMÉTRICO
Normalmente los planos comunes muestran solo dos dimensiones, longitud y
ancho. Para la ejecución de algunos trabajos de ingeniería la tercera
dimensión es fundamental, por ejemplo, en el cálculo de cortes y rellenos a lo
largo de una carretera. Esta tercera dimensión es representada en un plano de
curvas de nivel. Con frecuencia, las diferencias en la elevación de un terreno
se pueden comprender mejor al inspeccionar un plano de curvas de nivel que
inspeccionar el terreno mismo.
Actualmente con ayuda de un computador y un programa, es posible dibujar
el plano de curvas de nivel, así como la representación del terreno en 3
dimensiones. Esta nueva utilidad permite una verificación del trabajo
mediante una comparación entre el terreno inspeccionado y la representación
del terreno en 3 dimensiones obtenidas por el computador.
Esta práctica es muy importante ya que se realiza fuera del campus
universitario en un terreno apropiado para este tipo de trabajo. Debido a
limitaciones de tiempo, el área de trabajo será dividida entre el número de
grupos. Todos los grupos deberán usar un mismo punto de referencia de tal
manera que al juntar la información se pueda obtener el plano de curvas de
toda el área de trabajo.
Cada grupo presentará un informe el cual deberá contener lo siguiente:
•
•
•
•
•
•
Introducción
Datos de campo (x, y, z) respecto al punto de referencia común. Los
grupos deberán coordinar el intercambio de información.
Plano de curvas de nivel de toda el área, en formato A4. Para lo cual se
utilizará el programa Surfer.
Plano de curvas de nivel de toda el área, en formato A3.
Comentarios al trabajo efectuado.
Criticas y sugerencias a la forma como la práctica fue coordinada por los
diferentes grupos.
24
Uso del SURFER.-
Luego de realizar el levantamiento topográfico se procederá a procesar la
información en el SURFER. Para esto se deberá realizar lo siguiente:
•
•
•
•
•
•
El rectángulo de la Figura 29 representa la zona de trabajo
Los puntos rojos son los datos de campo que están almacenados en un
archivo de texto Topo.DAT
Con la opción GRID se divide la zona de trabajo en una malla de
interpolación
La opción GRID genera un nuevo archivo denominado Topo.GRD
que contiene las coordenadas x, y, z de todos los vértices e la malla de
interpolación
Con la opción CONTOUR se generan las curvas de nivel en dos
dimensiones
Con la opción SURFACE se generan las curvas de nivel en tres
dimensiones
Figura 29: Malla de interpolación
25
Figura 30: Curvas de nivel en 2D y 3D
26
11. BIBLIOGRAFIA BÁSICA
Las siguientes referencias son consideradas básicas debido a que contienen
casi la totalidad de los temas tratados en el curso.
•
Bannister and S. Raymond (1987) Técnicas modernas
Topografía.México:Representaciones y servicios de ingeniería S.A.
•
Dominguez Garcia - Tejero (1993). Topografía general y aplicada. 12va
Edición. Madrid:Ediciones Mundi-Prensa.
•
B. Kavanagh (1992) Surveying With Construction Applications Second Edition. New Jersey:Prentice Hall.
•
Jack C. McCormac (1981) Topografía. Madrid: Editorial Dossat S.A.
•
Jack C. McCormac (1991) Surveying Fundamentals - Second Edition
(Disk Included). New Jersey: Prentince-Hall.
en
12. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
•
Bannister and R. Baker (1991) Solving problems in surveying. England:
Longman Scientific & Technical
•
J. Bies and R. Long (1983) Mapping and Topographic Drafting.
Chicago: South-Western Publishing CO.
•
J. Dextre y J. Reyes (2004) Manual de Campo de Ingeniería de
Carreteras 1
27
13. ANEXOS
13.1. TRABAJO EN GRUPO
Los levantamientos topográficos son realizados por cuadrillas de
trabajo, por esta razón es importante que los alumnos aprendan a
trabajar en equipo, en las diferentes etapas: planeamiento, ejecución y
trabajo de gabinete.
Los grupos deberán estar conformados por cuatro alumnos. La
conformación de grupos es libre, sin embargo, se debe tener en cuenta
que muchas veces será necesario trabajar fuera de las horas de campo,
por lo tanto es necesario que tengan horarios compatibles.
Los informes deben cumplir con los requerimientos que se especifican
para cada práctica, y se presentará un informe por grupo.
13.2. METODOLOGÍA DE TRABAJO
El alumno deberá conocer con anticipación y en detalle, el tema a
tratar en la práctica, para lo cual deberá haber leído tanto la guía de
campo como la bibliografía recomendada. En el caso de tener alguna
duda, el alumno deberá consultar con los jefes de práctica o en su
defecto con el profesor del curso.
Antes de iniciar las practicas: N°2, N°4, N°5 N°8 ψ Ν° 10 cada grupo
deberá presentar un pre-informe con el siguiente contenido:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Objetivo de la práctica
Procedimiento de campo
Equipo necesario
Cuadrilla mínima de trabajo
Datos a tomar en el campo
Gráfico explicando el procedimiento de campo
Todos los campos estarán sujetos a la presentación de un informe
Grupal el cual tendrá el siguiente contenido:
a) Objetivo de la práctica
b) Procedimiento de campo
28
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
Equipo necesario
Cuadrilla de trabajo
Datos de campo
Cálculos y resultados obtenidos en el gabinete
Posibles aplicaciones de los resultados obtenidos
Conclusiones y Recomendaciones
Planos dibujados en AutoCad, considerando:
•
•
•
Sello ( debe contener: responsable, escala, precisión, título)
Cuadro de símbolos (para representar jardines , postes etc)
Referencia del plano (norte magnético o indicación de
calles y pabellones que circundan a la zona de trabajo)
j) Bibliografía (en caso de utilizar el Internet incluir las direcciones
electrónicas).
Cada alumno debe tener una libreta de campo y realizar las siguientes
anotaciones:
a) Nombre o título del trabajo
b) Nombres de la cuadrilla de trabajo, indicando quien es el jefe del
grupo (debe ser rotativo).
c) Las condiciones climáticas en las que se realiza el levantamiento
d) Croquis del levantamiento topográfico
e) Todas las mediciones tomadas en campo, tabuladas y utilizando
un lápiz de dureza media (2H).
Cada grupo deberá traer un fólder, el cual servirá para archivar sus
informes y láminas (correctamente dobladas). El fólder, los informes y
las láminas deberán estar identificadas.
13.3. EVALUACIÓN
La evaluación de los informes es grupal y está a cargo de los Jefes de
Práctica correspondiente. Sin embargo, las notas de los integrantes de
un mismo grupo pueden ser diferentes, teniendo en cuenta, el cuidado
del equipo, la dedicación al trabajo etc.
A continuación se mostrará la carátula a utilizar para la presentación
de informes y preinformes:
29
LABORATORIO DE TOPOGRAFÍA
Titulo del Laboratorio
Fecha
Ciclo:
JEFE DE PRACTICA :
CAMPO DE TOPOGRAFIA
Créditos: 1.5
2004 - 1
E.E.G.G.C.C.
Horario:
Facultad:
Laboratorio N°
INTEGRANTES
Nombres
Código
Clave
A
B
C
D
PUNTUACIÓN
TRABAJO DE CAMPO
Trabajo
Alumno
Pre
Puntualidad
Grupal
Clave Informe
Cuidado
de
Equipos
A
B
C
D
30
Dominio
del Tema
Nota
Informe
Grupal
Nota
Final