Expocicion de Topografia

7/25/2019 Expocicion de Topografia

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GEODESIA

El problema de la figura de la tierra es uno de los ms antiguos de la historia de la ciencia.

Al principio la Tierra fue considerada como una superficie plana. Los filsofos griegos y

los primeros cartgrafos la describieron y dibujaron de diversos modos: como un discoplano rodeado por agua; como un disco flotante; como un bote de agua; como un cilindro

suspendido en el espacio; como un tringulo amortiguado por el aire comprimido; etctera.

Todas estas teor!as primigenias se basaban en alg"n folclor particular o ideas teolgicas.

Aun#ue es claro #ue la teor!a pitagrica de una Tierra esfrica es la ms cercana a la

verdad$ la idea de una Tierra plana se usa a"n para levantamientos en reas pe#ue%as.

La &eodesia$ #ue tiene el mismo origen de la geometr!a$ fue desarrollada en las altas

culturas del oriente medio$ con el objetivo de levantar y dividir las propiedades en parcelas.

Las frmulas usadas para calcular reas$ generalmente emp!ricas$ fueron usadas por los

agrimensores romanos y se encuentran tambin en los libros griegos$ p.e. de 'ern de

Alejandr!a$ #ue invent la dioptra$ el primer instrumento geodsico de precisin$ #ue

tambin permit!a la nivelacin #ue aumentaba la serie de instrumentos de la &eodesia

(groma$ gnmon$ mira$ trena). *erfeccion a"n el instrumento de +tes!bios para medir

grandes distancias. Alejandro ,agno a"n llev -ematistas- para levantar los territorios

con#uistados. /u objetivo es el estudio y determinacin de la forma y dimensiones de la

Tierra$ de su campo de gravedad$ y sus variaciones temporales.

/e trata de una ciencia fundamentada en la f!sica y en las matemticas$ cuyos resultados

constituyen la base geomtrica para otras ramas del conocimiento geogrfico$ como son la

topograf!a$ la cartograf!a$ lafotogrametr!a$ la navegacin$as! como ingenier!as de todo tipo

o para fines militares y programas espaciales. Tambin guarda relacin con la astronom!a y

la geof!sica.
http://www.xatakaciencia.com/2008/04/26-la-fotogrametria-fundamentos-basicoshttp://www.xatakaciencia.com/2008/04/26-la-fotogrametria-fundamentos-basicoshttp://www.xatakaciencia.com/2007/11/27-viajar-entre-dos-puntoshttp://www.xatakaciencia.com/2007/11/27-viajar-entre-dos-puntoshttp://www.xatakaciencia.com/2007/11/27-viajar-entre-dos-puntoshttp://www.xatakaciencia.com/2008/04/26-la-fotogrametria-fundamentos-basicos


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Esta ciencia se divide fundamentalmente en dos partes: 0 La geodesia superior o geodesia

propiamente dicha$ dividida entre geodesia f!sica y matemtica$ trata de determinar y

representar la figura de la Tierra en trminos globales.0 La geodesia prctica o topograf!a$

estudia y representa partes menores de la Tierra donde la superficie puede ser considerada

plana.

La geodesia es bsica en la determinacin de laposicin de los puntosen la superficie de la

Tierra y una de sus mayores utilidades$ desde un punto de vista prctico$ es #ue mediante

sus tcnicas es posible representar cartogrficamente territorios muy e1tensos.

T2*2&3A45A

*odemos suponer #ue tuvo su inicio desde el momento en #ue la especie humana dej de

ser nmada para convertirse en sedentaria. La necesidad de establecer l!mites precisos e

invariables en el tiempo entre las propiedades seguramente hi6o surgir los primeros

mtodos e instrumentos topogrficos elementales. /u moderni6acin inicia a principios del

siglo 7855$ con el desarrollo del anteojo astronmico$ ideado por el astrnomo alemn

9ohannes +epler y con la cadena desarrollada por el matemtico ingls Edmund &unter$ la

cual introdujo el primer estndar en la medicin de distancias. A partir de este siglo los

aportes en mtodos topogrficos$ clculos numricos e instrumentos fueron constantes$

hasta alcan6ar su madure6 a principios del siglo 757. En el siglo 77$ la topograf!a se

enri#ueci con el aporte de la 4otogrametr!a$ para reali6ar el levantamiento de 6onas

e1tensas$ as! como con instrumentos tales como el computador$ el distancimetro

electrnico y los niveles lser$ as! como con el /istema de *osicionamiento &lobal.

Entendiendo lo previamente dicho podr!amos decir #ue la T2*2&3A45A Es la ciencia y la

tcnica de reali6ar mediciones de ngulos y distancias en e1tensiones de terreno lo

suficientemente reducidas como para poder despreciar el efecto de la curvatura terrestre$

para despus procesarlas y obtener as! coordenadas de puntos$ direcciones$ elevaciones$

reas o vol"menes$ en forma grfica yo numrica$ seg"n los re#uerimientos del trabajo.
http://www.xatakaciencia.com/2008/03/13-la-forma-de-la-tierra-superficies-de-referenciahttp://www.xatakaciencia.com/2008/03/13-la-forma-de-la-tierra-superficies-de-referenciahttp://www.xatakaciencia.com/2007/09/04-las-coordenadas-geograficashttp://www.xatakaciencia.com/2007/09/04-las-coordenadas-geograficashttp://www.xatakaciencia.com/2008/03/13-la-forma-de-la-tierra-superficies-de-referenciahttp://www.xatakaciencia.com/2007/09/04-las-coordenadas-geograficas


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TE235A E E3323E/

En la vida cotidiana la mayor!a de las personas estn acostumbradas a contar$ pero no as! a

reali6ar mediciones. La cantidad de personas presentes en este saln son p. e. y

no =


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4uente de errores

Las personas: Los sentidos no son perfectos

5nstrumentos: Los instrumentos no son perfectos

@aturales: 2casionados por cambios de temperatura$ viento y humedad

Flasificacin

Errores groseros: *roducto de la falta de concentracin del operador del e#uipo.

Errores sistemticos: *roducto de la presencia de errores f!sicos o matemticos$ siempre se

conoce su influencia$ por lo general son pe#ue%os.

Errores aleatorios o accidentales: 2bedecen a la falta de perfeccin de los elementos #ue

conforman los instrumentos.

*LA@5,ET35A

La planimetr!a es a#uella rama de la Topograf!a #ue se ocupa de la representacin de la

superficie terrestre sobre un plano. As! es #ue la misma centra su estudio en el conjunto de

mtodos y procedimientos #ue tendern a conseguir la representacin a escala de todos

a#uellos detalles interesantes del terreno en cuestin sobre una superficie plana$

e1ceptuando su relieve y representndose en una proyeccin hori6ontal. La planimetr!a$

proyecta sobre el plano hori6ontal los elementos de la poligonal como puntos$ l!neas rectas$

diagonales$ curvas$ superficies$ contornos$ cuerpos$ etc.$ sin considerar la diferencia de

elevacin.

Actualmente y cuando las condiciones tcnicas lo permiten$ la planimetr!a se resuelve casie1clusivamente con tcnicas &.*./. las cuales describimos en los cap!tulos finales$ ello

basado fundamentalmente en la rapide6 y autonom!a en la toma de puntos$ y as! mismo en

#ue el levantamiento #ueda integrado directamente en la cartograf!a. e todas formas

#ueda algunos campos$ fundamentalmente el de detalle en el #ue a"n sigue teniendo inters

los mtodos planimtricos$ cierto es #ue por poco tiempo puesto #ue los "ltimos avances en

utili6acin de barridos con lser o tcnicas fotogramtricas$ las estn despla6ando en cuanto


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a levantamiento y #uedando relegada al campo de los replanteos en el cual

est compitiendo actualmente con los &.*./.

Ante esto cabria preguntar por la utilidad de estos conocimientos$ #uedando como "nica ref

le1inel entender #ue ocurrir igual #ue con los sistemas de FA$ #ue siempre seguiremos

necesitando en algunos casos de una regla y de un lpi6.

5@/T3G,E@TAF52@

Es la tcnica de utili6ar aparatos de medicin o de medicin y control con el propsito de

identificar el valor de ciertas variables$ f!sicas o #u!micas y frecuentemente con el propsito

de mantener esas variables dentro de limitaciones espec!ficas.

5mportancia

Los instrumentos reali6an las actividades de medicin y control

H Liberan al hombre de su actuacin f!sica directa en procesos industriales

H *ermiten la labor de supervisin y vigilancia del proceso de salas de control ubicadas a

cierta distancia del proceso

H *ermiten la fabricacin de productos complejos$ de mejor calidad$ en menor tiempo y con

menor costo. /u importancia es principalmente de orden econmico$ seguridad y confort

humano.

8entajas de un proceso bien instrumentado


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. Ahorro de material y tiempo. Ia #ue puede mantener mejor la consistencia y calidad del

producto y por tanto se ahorra materia prima. /e reducen costos$ y esto permite competir a

base de calidad y precio.


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@58ELAF52@

La nivelacin ha contribuido en forma muy importante al desarrollo de la civili6acin$ ya

#ue las construcciones de caminos$ conductos de agua o canales$ las grandes obras de

ar#uitectura$ entre otras$ tanto de la era moderna como de la antigedad$ son una prueba

palpable de ste$ sorprendente descubrimiento. @o se sabe con e1actitud el origen de esta

rama de la topograf!a$ pero se piensa #ue desde #ue el hombre #uiso ponerse a cubierto$

tanto del clima como de las bestias$ se tuvo una idea de la nivelacin; desde apilar

materiales y dar cierta estabilidad a sta$ como el hecho de cursar las aguas para loscultivos$ pensando incluso ya en las pendientes. Lo cual condujo a la fabricacin de

ingeniosos instrumentos$ desarrollndose las tcnicas$ los estudio$ lo #ue origin las nuevas

teor!as$ desarrollo tecnolgico y cient!fico$ originando los nombres #ue utili6amos

cotidianamente en estos d!as su objetivo es determinar la altura de los puntos sobre una

superficie de nivel$ #ue se toma como superficie de comparacin y se denominan cotas.

La cota de un punto referido al nivel del mar se llamar altitud. En todo trabajo ha de

partirse de un punto de origen de altitud conocida o de cota arbitraria.


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TAMG5,ET35A

Es el procedimiento topogrfico #ue determina en forma simultnea las coordenadas @orte$Este y Fota de puntos sobre la superficie del terreno. Este procedimiento se utili6a para el

levantamiento de detalles y puntos de relleno en donde no se re#uiere de grandes

precisiones. 'asta la dcada de los ?C$ los procedimientos topogrficos se reali6aban con

teodolitos y miras verticales. Fon la introduccin en el mercado delas estaciones totales

electrnicas$ de tama%o reducido$ costos accesibles$ funciones pre programadas y

programas de aplicacin incluidos$ la aplicacin de la ta#uimetr!a tradicional con teodolito

y mira ha venido siendo despla6ada por el uso de estas estaciones

*or medio de este mtodo se pueden medir indirectamente distancias hori6ontales y

diferencias de nivel. Este sistema se emplea cuando no se re#uiere gran precisin o cuandolas condiciones del terreno hacen dif!cil y poco preciso el empleo de la cinta mtrica. *ara

poder usar esta tcnica se re#uiere de un teodolito$ preferiblemente digital puesto #ue

contribuye en gran medida a la toma de datos con ms precisin$ en cuyo ret!culo se pueda

leer el hilo superior$ el hilo medio y el hilo inferior y$ en algunos casos$ el valor de ngulo

vertical aplicando frmulas para el clculo de las distancias hori6ontales y verticales.


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4G@A,E@T2/ TAMG5,ET35F2/

La palabra ta#uimetr!a significa medida rpida y$ como su nombre indica tiene por objeto

abreviar el trabajo$ haciendo en el campo la poligonacin$ el relleno y levantamiento

altimtrico simultneamente. El mtodo se basa en determinar la posicin de un punto en el

espacio por tres coordenadas$ 1$ y$ 6$ con respecto a un sistema de tres ejes$ cuyo eje IIocupa la meridiana del punto de origen$ el 77 la direccin ENC y el O la vertical.

El itinerario ta#uimtrico consta de tres operaciones:

,edida del ngulo #ue forman dos alineaciones consecutivas.

,edidas de las longitudes de stas.

Flculo del desnivel de cada punto con respecto al #ue le sigue o precede en el itinerario.

TOLERANCIALa Tolerancia (T) en un levantamiento topogrfico$ es el Error ,1imo positivo o negativo

#ue se est dispuesto a aceptar y #ue$ por lo tanto$ sirve como criterio de decisin. /i este

Error no se rebasa$ se considera #ue el trabajo cumple con la precisin buscada y por lo

tanto se acepta$ por el contrario$ si esto no ocurre$ el trabajo en principio debe recha6arse.

El valor de la Tolerancia se debe establecer de acuerdo a la precisin de los aparatos e

instrumentos utili6ados y con base en las condiciones de operacin en campo. As!$ en forma

indirecta$ la Tolerancia se ve influida por la e1actitud re#uerida en el trabajo$ ya #ue sta

debe dar pie a la eleccin de los instrumentos adecuados.


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FORMULAS TAQUIMTRICAS/on las frmulas necesarias para determinar en algunos casos el desnivel o una diferencia

de altura entre el calaje y la hori6ontal; distancias hori6ontal e inclinada$ con las cuales es

posible obtener las coordenadas de todos puntos del levantamiento. Adems$ a partir de

la obtencin de la diferencia de altura entre el calaje y la hori6ontal calcular la cota de los

puntos de relleno conforme se desprende del siguiente anlisis.

Sea la siguiente fgura

Datos de terreno

Z: Angulo cenital

Hi: Altura instrumental

Hs: Hilo superior ledo en la mira

Hm: Hilo medio ledo en la mira

Hi: Hilo inerior ledo en la mira

CA: Cota estacin (dato

Parmetros a calcular

Dh: Distancia !ori"ontal

Di: Distancia inclinada

#h: Dierencia de altura (cala$e en la !ori"ontal

CB: Cota punto o estacin (a calcular

Del an%lisis matem%tico se llega a las siguientes e&presiones:

Di ' )G sen (* ' Constante estadim+trica ' ,--


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G' (Hilo superior . Hilo inerior ' generador

D! ' )G sen/(*

#! ' 0 )G sen (/*

De la misma fgura1 para el c%lculo de cotas tenemos lo siguiente:

CA 2 !i ' C3 2 Hm .#! (Si *4,--g

C3 ' CA 2!i . Hm 2#!CA 2 !i ' C3 2 Hm 2#! (Si *5,--g

C3 ' CA 2!i . Hm .

#!

En general: C3 ' CA 2!i . Hm 26#!

7ormulas ta8uimetricoas

Distancia 9ertical (DH' (S6ICos/S' Hilo superiorI' Hilo inerior' Angulo 9ertical ' -; Angulo cenital

MTODOS DE MEDICIN TAQUIMTRICASLos mtodos ta#uimtricos valoran el levantamiento desde el punto de vista

superficial y la representacin de la orograf!a del terreno$ como pueden ser los planos

acotados$(con valor O) y planos con curvas de nivel.

Con teodolito y mira vertical

El mtodo ta#uimtrico con teodolito y mira vertical se basa en la determinacin

ptica de distancia en el paso de coordenadas polares a rectangulares.


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Con estacin total

Gna de las grandes ventajas de levantamientos con estacin total es #ue la toma y registro

de datos es automtica$ eliminando los errores de lectura$ anotacin$ transcripcin y

calculo; ya #ue con estas estaciones la toma de datos es automtica (en toma digital) y los

clculos de coordenadas se reali6an por medio de programas de computacin incorporados

a dicha estaciones.

&eneralmente estos datos son archivos en formato A/F55 para poder ser le!dos por

diferentes programas de topograf!a$ dise%o geomtrico y edicin grfica.


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Tabla taqui!t"ica#n$ulos Te""enos en i"as

Est %& '( '& Ls L LI CtasE) *M

()+ )Q)+ ,N+ -E+ E,E, E)(, .Q, /N 0E 1

,odelo de libreta de campo para levantamiento topogrfico

/u funcin es ordenar los datos obtenidos en el campo para la reali6acin de los

clculos de forma correcta y precisa$ para la simplificacin del levantamiento

SUELOS

Clasi2icacin 3e los suelos4La clasificacin de los suelos suelen basarse en la morfolog!a y la composicin del suelo$

con nfasis en las propiedades #ue se pueden ver$ sentir o medir.

Suelos Zonales:/uelos #ue reflejan la influencia del clima y la vegetacin como los

controles ms importantes. /on suelos de origen sedimentario$ formados por acumulacin


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de materiales #ue arrastran los r!os. /on planos$ no presentan problemas de erosin y se

consideran muy frtiles.

Suelos Azonales:/on a#uellos #ue no tienen l!mites claramente definidos y no

estn mayormente influenciados por el clima.

Suelos Intrazonales:/on a#uellos #ue reflejan la influencia dominante de un factor

local sobre el efecto normal del clima y la vegetacin.

Suelos Exodinamorficos:/on a#uellos suelos #ue reflejan la influencia del clima y

la vegetacin.

Suelos Pedocales:/uelos con acumulacin de carbonatos de calcio$ generalmente

estn en ambientes ridos y semiridos.

Suelos Pedalfers:/uelos con alta li1iviacin y segregacin de Al y 4e $

generalmente estn en ambientes h"medos.


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%RO%IEDAD F5SICA DEL SUELO

Est"uctu"a 3el suelo: la part!cula te1tuales del suelo como arena$ limo y arcilla se

asocian para formar agregados y a unidades de mayor tama%o nombrados por peds.

La estructura del suelo afecta directamente a aireacin$ el movimiento del agua en el

suelo$ la conduccin trmica$ l crecimiento radicular y la resistencia a la erosin.

%"o6ie3a3 3el suelo: la definicin original del solum se denomina como la capa

superficial del suelo (hori6onte A) junto con el subsuelo (Ey). e este modo laprofundidad efectiva del suelo fue considerada como l espesura del suelo.

Ca"acte"7stica 3el a$ua en el suelo: El agua almacenada o fluyente en el suelo

afecta la formacin del suelo$ su estructura$ estabilidad y erosin.


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Dis6onibili3a3 3el a$ua en el suelo: Fuando un campo se encuentra encharcado$ el

espacio de aire en el suelo se despla6a por el agua.

Te8tu"a 3el suelo4La te1tura del suelo se refiere a la proporcin de componentes

inorgnicos de diferentes formas y tama%os como arena$ limo y arcilla.

Colo" 3el suelo4 /e usa para distinguir las secuencias en un perfil del suelo$

determinar el origen de materia parental$ presencia de materia orgnica$ estado de

drenaje y la presencia de sales y carbonato.

Consistencia 3el suelo: Es la propiedad #ue define la resistencia del suelo a la

deformacin o ruptura #ue pueden aplicar sobre l.

%o"osi3a3 3el suelo: Es el porcentaje del volumen del suelo no ocupado por

slidos.

Densi3a3 3el suelo: se refiere al paso por volumen del suelo.

Co6actacin 3el suelo


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La compactacin de suelos es el proceso artificial por el cual las part!culas de suelo son

obligadas a estar ms en contacto las unas con las otras$ mediante una reduccin del !ndice

de vac!os$ empleando medios mecnicos$ lo cual se traduce en un mejoramiento de sus

propiedades ingenieriles.

Resistencia 3el es2ue"9o co"tante Las propiedades de los suelos de soportar cargas y conservar su estabilidad$

depende la resistencia al corte de los suelos. Fual#uier masa de suelo se rompe cuando esta

resistencia es superada.

Leonards define resistencia al corte$ siendo como la Ptencin de corte sobre un

plomo de rupturaQ en el momento de la ruptura.

'aefeli afirma #ue Pentre las tres propiedades principales de un suelo la

compresibilidad$ la permeabilidad y la resistencia al corte$ la ms importante y ms dif!cil

de determinar es la altura Plas do primeras propiedades son independientes de la tierra la

resistencia de corte depende no solamente de la permeabilidad$ sino tambin de la

compresibilidad del suelo.

e acuerdo con la ecuacin coulamb: TRFS/.T&4 se puede afirmar #ue la

resistencia al corte de un suelo se compone bsicamente de dos componentes: la cohesin y

el ngulo de ro6amiento entre part!culas.

/e considera Angulo de ro6amiento interno de un suelo$ al ngulo #ue las part!culas

hacen entre si debido a las fuer6as de ro6amiento. La cohesin resulta de la presin capilardel agua contenida en los suelos. *uede tambin deberse a las fuer6as electro#u!mico de

atraccin de las part!culas de arcilla.

La resistencia al corte de un suelo es habitualmente determinada en laboratorios por unos

de los siguientes ensayos:

Ensayo de corte directo

Ensayo de compresin tria1ial


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Ensayo de compresin simple

Mo:iiento 3e tie""a#ue se le reali6a a un terreno natural$ con la finalidad de conseguir la rasante del proyecto

para la construccin de una obra$ esta actividad se basa en el estudio topogrfico$ la

deforestacin y limpie6a$ replanteo y nivelacin$ remocin ordinaria y cuando se necesita

e1traordinaria$ corte o ban#ueo$ construccin de terrapln$ bases y subNbase granular$ se

puede reali6ar de dos formas manual y la #ue ms se utili6a hoy en d!a mecnica$ para

llevarlo a cabo son necesarios dos acciones #ue son: la e1cavacin conocida como ban#ueo

y el relleno #ue es tambin llamado terrapln.

Te""a6lenes ; co"tesForte o ban#ueo: es el rebajamiento o desmonte de un terreno hasta el nivel previsto en el

estudio correspondiente. /e considera como ban#ueo a la e1cavacin a m#uina o con

e1plosivos de cual#uier tipo de material #ue sobrepase los =CCC m=$ a fin de garanti6ar la

correcta ejecucin del ban#ueo$ se debe mantener y situar estacas de corte y rellenoclaramente marcados y a una separacin no mayor de C metros entre s!.

Los terraplenes o rellenos son la accin de regar y compactar materiales para elevar la cota

del terreno hasta el nivel de la subNrasante$ estos no debern contener ning"n escombro$

material orgnico$ ra!ces$ hierba$ ni otros materiales nocivos$ el material de relleno ser

colocado en capas uniforme #ue no sobrepasen los


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Relleno con ate"ial 3e 6"!stao/e refiere a #ue el material #ue se usa para rellenar no es el #ue se e1trajo esto puede ser

por#ue el material e1cavado no sea suficiente para alcan6ar el nivel de piso deseado o el

material e1tra!do no tiene las caracter!sticas adecuadas para usarse como relleno.

Co"te co6ensa3o en el t"a9a3o 3e la :7aFompensado: consiste en escavar a media ladera y aprovechar este material para rellenar

junto al corte.

Alineacin

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