UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

CURSO DE TOPOGRAFIA IIPERFIL LONGITUDINAL DEL TRAMO SAN ISIDRO DE LANGUEMACK CERRO ALEGRE - AUCAYACUIntegrantes

:PALOMINO RIVERA, Faustino

TRIGOZO SANGAMA, Raul

CLAUDIO NARCISO, Tonny

HERRERA MOROTE,EdsonDocente

:Ing. JaimeLugar de ejecucin:SAN ISIDRO DE LANGUEMACK CERRO ALEGRE - AUCAYACUFecha

:19 Junio del 2014Tingo Mara Per

INTRODUCCINLa prctica de campo establecida por el plan correspondiente perteneciente a la asignatura Topografa II Perfil longitudinal se llev a cabo en San Isidro de Languemack Cerro Alegre Aucayacu.El objetivo de la prctica fue que mediante los conocimientos adquiridos en la clase de teora acerca de los mtodos de levantamientos altimtricos se incorporara a nuestro conocimiento las diversas aplicaciones de estos mtodos para trabajos vinculados al rea de la ingeniera civil; desarrollando las habilidades necesarias para la confeccin y dibujo de perfiles dispuestos longitudinalmente y sus respectivas secciones transversales.

Mediante los mtodos de nivelacin aprendidos anteriormente en clase, tales comoel mtodo de nivelacin simple y el mtodo de nivelacin compuesta sirvieron de base para el clculo de las elevaciones de los puntos de estacin y las distancias derechas e izquierdas perpendiculares al eje central.

Especficamente, el trabajo consisti en hacer el levantamiento del eje de la carretera con sus lados cada 20m.OBJETIVOSObjetivo general:A travs de los conocimientos adquiridos en la clase terica, el objetivo se enfatiza al desarrollo de habilidades y destrezas necesarias para confeccionar los diversos datos de campo en la determinacin de un perfil que muestre con una precisin considerable las caractersticas reales del terreno dispuesto a levantamiento topogrfico.

Objetivos especficos: Levantamiento con teodolito cada 20 m con sus respectivas estacas A travs del clculo de la rasante en el perfil longitudinal, proyectar sta a las secciones transversales correspondientes a cada estacin.

Determinar los valores de corte y relleno a travs de la rasante y el terreno en estudio

ANTECEDENTES HISTRICOSLas primeras civilizaciones crean que la Tierra era una superficie plana, pero cuando notaron la sombra circular de la Tierra sobre la Luna durante los eclipses, y cuando observaron que los barcos desaparecan gradualmente al navegar hacia el horizonte, dedujeron poco a poco que el planeta en realidad era curvo en todas direcciones.

La determinacin del tamao y la forma verdadera de la Tierra ha intrigado a los seres humanos desde hace siglos. La historia registra que un griego llamado Eratstenes fue el primero que trat de calcular sus dimensiones. Eratstenes concluy que las ciudades de Alejandra y Siena en Egipto, se localizaban aproximadamente en el mismo meridiano; y tambin haba observado que al medioda, en el solsticio de verano, el Sol se encontraba directamente sobre la ciudad de Siena. (Esto era aparente, porque en ese da la imagen del Sol poda verse reflejada desde el fondo de un pozo vertical y profundo.) Su razonamiento fue que en ese momento del Sol, Siena y Alejandra se encontraban en un plano comn del meridiano, y que de serle posible medir la longitud del arco entre las dos ciudades y el ngulo subtendido en el centro de la Tierra, podra calcular su circunferencia.

En los siglos XVIII y XIX el arte de la topografa avanz ms rpidamente. La necesidad de mapas y de deslindar las fronteras con otros pases ocasionaron que Inglaterra y Francia realizaran extensos levantamientos que requirieron triangulaciones precisas. De esta manera comenzaron los levantamientos geodsicos.

La topografa lleg a tener un lugar preeminente debido al incremento del valor de la tierra y a la importancia de lograr lmites precisos, adems de la demanda creciente en cuanto a mejoras de canales, auto pistas y ferrocarriles. En los ltimos aos, el gran volumen de construcciones, la necesidad de mejores registros para muchas subdivisiones de terrenos y las demandas impuestas

por los campos de la exploracin y la ecologa, han dado como resultado un enorme programa de levantamientos.

IMPORTANCIA DE LA PRCTICAEsta prctica de campo sirve como referencia para el conocimiento de las diversas aplicaciones de los procesos altimtricos; uno de ellos y de gran importancia para la ingeniera civil; la Nivelacin, trmino genrico que se aplica a cualquiera de los diversos procedimientos a travs de los cuales se determinan elevaciones o diferencias de nivel entre puntos, cuyos resultados se utilizan en proyectos de carreteras, vas frreas, canales, obras de drenaje y sistemas de suministro de agua cuyas pendientes se adapten en forma ptima a la topografa existente; en el trazo de construcciones de acuerdo con elevaciones planeadas, en el clculo de volmenes de terraceras y otros materiales, etc.

Lo mencionado anteriormente se enfatiza a la aplicacin de los resultados obtenidos en la nivelacin, pero es necesario indicar que esta contiene diversos mtodos a la hora del levantamiento topogrfico y que se rige directamente por condiciones especficas, es decir, dependiendo de las caractersticas del terreno y los medios disponibles para realizar el trabajo topogrfico.

El proceso de Nivelacin con el mtodo de nivelacin simple y compuesta est referido a la parte de la nivelacin diferencial que es de uso muy comn y cuya aplicacin se da en el mbito del diseo de carreteras con estudios de perfiles longitudinales a travs de un eje central y el estudio de las secciones transversales referentes a las estaciones establecidas. Esto es objeto de estudio para la determinacin de pendientes o rasantes que determinarn el nivel que la obra longitudinal tendr en la finalizacin del trabajo, as como el clculo de profundidades de corte y relleno que interesan al contratista para la elaboracin del presupuesto para la fase de movimiento de tierra.

Adems de lo citado anteriormente, la aplicacin de sta prctica de campo sirve para los trabajos de terracera presente en los proyectos de construccin.

ASPECTOS GENERALESA la operacin de nivelar puntos situados a corta distancia entre s, al o largo de una alineacin determinada se le llama nivelacin de un perfil. En los proyectos y levantamientos topogrficos para carreteras, ferrocarriles, canales, etc. Se colocan estacas u otras seales a intervalos regulares a os largo de una alineacin ya fijada, ordinariamente en el eje de la obra. El intervalo entre las estacas suele ser de 50 metros, 20 10 metros, de acuerdo a la precisin requerida en el proyecto.

Las secciones transversales son necesarias determinarlas cuando se necesita conocer la verdadera forma del terreno en una cierta extensin como trabajo previo y auxiliar para obras de riego, movimiento de tierra, edificios, etc.

Secciones transversales y perfil longitudinalEl empleo de este mtodo facilita el trazado de las curvas de nivel y si dichas secciones son debidamente escogidas, las precisiones en el trazado de las curvas pueden compararse con las obtenidas empleando los mtodos directos.

Las secciones deben espaciarse de acuerdo con las caractersticas del terreno, as en lugares donde las curvas de nivel tengan una curvatura pronunciada deben hacerse menos separadas, debiendo determinarse, en la parte ms baja de los valles, una seccin que coincida lo ms aproximadamente posible con la lnea de vaguada.

Los perfiles se denominan Longitudinales, cuando se desarrollan en el sentido de las alineaciones que los definen y Transversales, cuando determinan un corte o seccin de terreno perpendicular al anterior.

Los perfiles transversales tienen un punto comn con el longitudinal en el que se intersecan, el cual se conoce con el nombre de punto de eje, y es el origen del que parten las operaciones, considerando el perfil transversal dividido en

dos sentidos: derecho e izquierdo, y por tanto, las distancias sern referidas a dicho punto segn el sentido de avance de la obra.

PendienteSe entiende por pendiente de un terreno, en general, a su inclinacin respecto a la horizontal; puede ser ascendente o descendente, segn el punto de observacin. Se el terreno es horizontal su pendiente es cero.

Laspendientesascendentessedenominanparticularmenterampas conservndose el trmino pendiente para nombrarlas en general y para el cado particular de las descendentes.

La pendiente es el cociente que resulta de dividir la diferencia de nivel existente entre los dos puntos entre la distancia que separa a ambos puntos.

La forma ms usual de expresar las pendientes es en tanto por ciento (%) indicando el nmero la diferencia de nivel existente por cada 100 unidades, aunque en la prctica esta muy generalizado indicar el tanto por uno, por resultar ms conveniente para los clculos.

Por lo anterior expuesto la pendiente queda expresada de la forma siguiente: P = ((Elevacin final Elevacin inicial)/ D)* 100

Donde:

D = distancia horizontal

Dibujo de perfil longitudinalSe construye a partir de los datos de campo, se empieza el dibujo en la parte izquierda del palpe, aumentando hacia la derecha de acuerdo al orden del estacionamiento, utilizando dos escalas, una horizontal (eje X) y una vertical (eje Y), la escala vertical se dibuja siempre mas grande que la horizontal, generalmente es una relacin 10:1.

Dibujo de secciones transversalesSon de gran importancia para el clculo de las reas y volmenes tanto para obras longitudinales como superficiales, los datos del levantamiento de este tipo sirven para confeccionar un plano con curvas de nivel para ello se determina la altura del instrumento para cada estacin por medio de visuales de espalda en la estaca central y se va colocando la mira a distancias constantes a la derecha y a la izquierda del eje central o en aquellos puntos donde haya cambios de pendientes bruscos.

El dibujo de secciones transversales es similar al del perfil longitudinal con la diferencia que se dibuja a escala natural. La seccin transversal se dibuja una debajo de la otra y en cada seccin se coloca el nmero de estacin, el dibujo se inicia en la parte inferior del papel con la estacin inicial.

DESARROLLO DE CAMPO Composicin de la cuadrilla de campo1. Observador: Es el brigadista encargado de realizar las operaciones con el nivel automtico y el teodolito. Estas operaciones no son ms que el transporte del nivel a los puntos donde se estacionar; la manera ms segura de transportar un instrumento de nivelacin es llevndolo en su caja o estuche. Este se cierra con facilidad slo cuando el instrumento se ha acomodado bien en sus soportes acojinados. Un nivel debe sacarse de su estuche levantndolo por la regla del nivel o la plataforma de asiento, pero nunca tomndolo por el anteojo. La base nivelante debe atornillarse firmemente en la cabeza del tripi. Si la base queda floja, el instrumento quedar inestable; si se aprieta demasiado puede aferrarse al tripi. Las patas del tripi deben apretarse correctamente. Si cada pata cae lentamente por su propio peso despus de colocarle en posicin horizontal, entonces debe considerarse que est correctamente ajustada. Si las patas se aprietan demasiado, se deformarn el plato de asiento y los tornillos. Por el contrario, si quedaran flojas, el instrumento no quedar fijo. Generalmente no se necesita situar el nivel sobre un punto en particular; por tanto, es inexcusable que el plato est completamente fuera de nivel antes de usar los tornillos niveladores. Para el caso del teodolito, el procedimiento consta de ajustar el instrumento al tripi, nivelar los niveles esfricos como tangenciales.

2. Estadalero: Es el brigadista que tiene la funcin de portar la estadia en cada punto en cuestin y seguir ciertas reglas que son relativamente sencillas, como el mantener la estadia vertical y perpendicular al punto.

3. Anotador: Es el brigadista que tiene por funcin anotar todos los datos obtenidos en el campo en una libreta de campo.

4. Cadeneros: Es el brigadista encargado de todas las operaciones que se realizan para efectuar un trabajo con cinta.

5. Ayudante: Es la persona que est a disposicin de los detalles menores en la prctica de campo tales como, colocar clavos en puntos auxiliares cuando se realizan mediciones con cintas, limpiar la maleza que obstruye la visual del instrumento topogrfico, y dirigir en cierta manera la horizontalidad que debe tener la cinta cuando es usada.

Equipo empleado en la prctica de campoTeodolito: Los teodolitos de lectura ptica se dividen en dos categoras bsicas: el tipo repetidor (o de doble centro) y el modelo direccional (o de triangulacin). Los teodolitos repetidores estn equipados con un mecanismo doble de eje acimutal (generalmente de forma cilndrica) o con un tornillo fijador de repeticin. Este diseo permite repetir los ngulos horizontales cualquier nmero de veces y acumularlos directamente en el crculo del instrumento.

Nivel automtico: Los niveles automticos del tipo que se usaron en la prctica, cuentan con un dispositivo de autonivelacin. En la mayora de estos instrumentos se logra una nivelacin aproximada usando una base con tres tornillos niveladores que centran una burbuja circular, aunque algunos modelos tienen una articulacin esfrica o de rtula. Despus de centrar manualmente la burbuja, un compensador automtico nivela la visual y la mantiene a nivel con toda precisin. El sistema consiste de prismas suspendidos mediante alambres para generar un pndulo. La longitud de los alambres, la ubicacin de los soportes y la naturaleza de los prismas, son determinadas de forma que slo los rayos horizontales alcancen la interseccin de la retcula de los hilos. As, una lnea horizontal de visual es obtenida aun cuando el anteojo mismo pueda ser desviado suavementede la horizontal.Los dispositivos de amortiguamiento reducen el tiempo para que el pndulo llegue al reposo, de forma que el operador no tiene que esperar.

Trpode: Se fabrican varios tipos de tripis o trpodes. Las patas de los mismos pueden ser de madera o metlicas, pueden ser de longitud fija o ajustables y de una sola pieza o plegables. Todos los tipos de patas llevan en su extremo un regatn o remate metlico de punta cnica, y una articulacin o charnela en su parte superior, por donde se unen a la cabeza metlica. Es ventajoso usar un tripi de patas ajustables cuando se trabaja en terrenos escarpados o en un taller, pero el tipo de patas de longitud fija puede ser ligeramente ms rgido. El modelo de patas plegables es ms ligero que el de patas de una sola pieza pero menos fuerte.

Estadia: Las miras o estadales para nivelacin se fabrican de madera, de fibra de vidrio o de metal, y tienen graduaciones en metros y decimales, o bien, en pies y decimales. Existe una gran variedad de modelos, colores y graduaciones en estadales de una sola pieza, de dos o tres secciones.

Plomadas: Las plomadas para medir con cinta o deben pesar como mnimo 8 onzas y tener punta fina. Por lo menos, necesitan de unos 6 pie de sedal o cordel fino para pesca, sin nudos. Las puntas de las plomadas se han estandarizado para simplificar su reposicin.

Martillo: Herramienta de percusin formada por una cabeza de acero duro templado y un mango.

Clavos: Pieza de hierro, de longitud y grosor variables, puntiaguda por un extremo y con una cabeza en el otro, que sirve para unir dos piezas, para colgar algo o para fines ornamentales.

Cintas de fibra de vidrio: Estas cintas pueden conseguirse en una gran variedad de tamaos y longitudes, y vienen generalmente enrolladas en un carrete. Pueden usarse para los mismos tipos de trabajo que las cintas metlicas. Cintas de tela (o metlicas): Estas se fabrican con lienzo de alta calidad de 5/8 de pulgada de ancho, con finos alambres de cobre entretejidos longitudinalmente para darles resistencia adicional e impedir su alargamiento excesivo. Las cintas metlicas comnmente usadas son las de 50, 100, y

200pie de largo y vienen enrolladas en carretes cerrados. Aunque no son adecuadas para trabajos de precisin, las cintas de tela reforzada son convenientes y prcticas para muchos fines.

Machete: Utilizado para escarpar la maleza existente en el terreno.

Explicacin paso a paso del trabajo realizadoPara la realizacin efectiva de la prctica de campo, fue necesario establecer un determinado protocolo de operacin con el cual pudisemos organizar correctamente los datos obtenidos del levantamiento. Para mejor comprensin del protocolo disponemos de la siguiente descripcin enumerada de los pasos o fases seguidas:

Plantamos el teodolito en cada estacin de la lnea central midiendo con cinta las distancias requeridas; giramos el anteojo del instrumento hasta un ngulo de 90 y medimos las distancias directamente con cinta en las secciones transversales; dimos vuelta de campana al anteojo del instrumento y realizamos el mismo procedimiento de la determinacin de las distancias.

Realizamos el procedimiento anterior para cada una de las estaciones restantes.

Despusdehaberestablecidolosejesdellevantamiento planimtricamente, procedimos a la parte altimtrica de la prctica de campo. Emplazamos el nivel automtico en un punto arbitrario donde facilitara la vista a todos los estacionamientos establecidos.

Se realiz la lectura de espalda o lectura aditiva al BM.

Se tomaron lecturas intermedias o lecturas sustractivas a cada uno de los puntos de estacionamiento.

Resumen de datos levantadosEn esta seccin se pretende por medio de una tabla describir cada uno de los valores obtenidos del levantamiento topogrfico. La cota del BM es igual a

100m.

CALCULOSMtodos y frmulas a utilizarseClculo 4 de la altura del instrumento

La altura del instrumento ser igual a la suma del valor de la cota de un punto conocido (puede ser un BM, u otro punto de control, etc.) y la lectura de espalda correspondiente al punto de valor de cota conocido. Esto expresado matemticamente es:

AI = Elevacin (BM) + Lectura de Espalda

Clculo de la altura de un punto determinado

Para calcular la altura de un punto es necesario conocer la altura del instrumento con el que se dio la lectura al estadal situado en dicho punto; ya conocido ese valor, el procedimiento a seguir es relativamente sencillo: a la altura del instrumento debe restarse la lectura de frente o intermedia realizada alpuntoencuestin.Estasituacinrepresentadamatemticamente corresponde a la expresin siguiente:

Elevacin (PC u otro punto en cuestin) = AI Lectura Intermedia del pto.

Clculo de la rasante o pendiente natural

PN = ((Elevacin final Elevacin inicial)/ D)* 100

Donde:

PN= pendiente natural

D= distancia horizontal entre cada punto

Clculo de la elevacin de la rasante en los estacionamientos

Este clculo es ms que la suma de la elevacin del estacionamiento ms el desnivel parcialElv R= Elv estacionamiento + H parcial

Este resultado se va acumulando y se determina la elevacin de la rasante para los otros estacionamientos.

Clculo del desnivel parcial

H parcial = ((PN*d)/100)

Donde:

d = distancia parcial desde un estacionamiento a otro.

Clculo de las profundidades de corte y relleno

Esto no es ms que la diferencia entre la elevacin de la rasante en un determinado estacionamiento y la elevacin del terreno natural en ese punto. A travs de este resultado se determina por el signo si el valor corresponde a

corte o a relleno.Elv TN Elv R

+ Corte

- Relleno

CONCLUSIONESLadeterminacinde alturadepuntos

porel

mtodode Nivelacin trigonomtricafacilitalarealizacindetrabajostopogrficosdendole altimtricos, en donde podemos encontrar diversos factores tales como; el tiempo requerido para efectuar el trabajo, la disposicin de equipo topogrfico adecuado, el fcil manejo de los datos al momento de realizar los clculos, etc. Esto significa un ahorro en los medios disponibles a utilizar. Pero esto no sintetiza la verdadera importancia del mtodo, ya que generalmente est dirigido a los trabajos donde haya presencia de grandes extensiones de terrenos y demasiados desniveles entre distancias mnimas.

Interpretacin de resultadosLos resultados obtenidos en el procesamiento de los datos recolectados en el campo reflejan la organizacin y control de las operaciones as como garantiza la calidad en la exactitud y precisin del trabajo realizado, tanto en el momento del levantamiento, como al momento del trabajo de gabinete.

RecomendacionesEnumeramos brevemente las siguientes sugerencias para obtener un trabajo ms rpido y seguro en el campo.

1. La instalacin del nivel es vital en las operaciones previstas para el trabajo, es por eso que se debe de tener habilidad para emplazar el nivel bien nivelado en las estaciones arbitrarias.

2. La persona a cargo del control de la estadia debe de contar con aptitudes bsicas para no cometer el error de no mantener el estadal vertical y perpendicular al plano horizontal del punto en cuestin.

3. La persona a cargo de las lecturas a travs del nivel debe de seguir al pie de la letra las siguientes recomendaciones: a) mantener un estado un poco mvil respecto al permetro de las patas del trpode para evitar desnivelar el nivel, b) tener conciencia del trabajo que se realiza y conocer cada una de las etapas del mismo para evitar prdida de tiempo y equivocaciones que atenten a la estructura del trabajo, c) poseer habilidades en la lectura de las graduaciones presentes en la estadia y sus diversas unidades de medida, para no cometererroresde apreciacin, y esto no afecte el procedimiento de clculo.

4. Tener conciencia de todas las etapas del trabajo y las operaciones correspondientes a cada una de ellas para evitar la exclusin de datos.

5. Cuidar bien el equipo Topogrfico asegurndose de no perder ninguna parte del mismo en el lugar del trabajo.

6. En los procedimientos que incluyan la medicin de distancias con cinta se deben tener las siguientes recomendaciones para garantizar la calidad de la medicin; a) mantener la horizontalidad de la cinta respecto al terreno, b) cuidar del aplome en cada punto donde se determine la longitud del cintazo, c) leer muy bien el valor presentado en la cinta graduada, d) anotar sin excepcin la cantidad de cintazos y la operacin corte de cinta.

BIBLIOGRAFATOPOGRAFA Wolf / Brinker Novena edicin Alfaomega

Folleto gua para las prcticas de campo para Topografa II

Sitio Web www.google.comTOPOGRAFA Mc Cormack