Nivelacion Poligonal y de 20

Ingeniería. Civil [ ]

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, DÉCANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA Y GEOGRÁFICA

ESCUELA ACÁDEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO ASIGNADO

NIVELACIÓN DE LA POLIGONAL

Alumnos: ALIAGA RODRIGUEZ, Freddie

GALLARDO REYNA FARJE, Rubén

HINOSTROZA GARCÍA, Cristian

HURTADO GONZALES, Evair

JACOBO INOCENTE, Charles

LOZANO MENESES, Bryan

PANDURO ASTUHUAMAN, Anthony

QUISPE AGUILAR, Jean

TORRES ASCURRA, Gianella

Curso: Topografía Aplicada a la Ingeniería Civil I

Profesor: Ing. Francis Cruz

Lima- Perú2014

0 INTRODUCCION |


Contenido

I. INTRODUCCION..........................................................................................................................2

II. OBJETIVOS..................................................................................................................................3

III. MATERIALES...........................................................................................................................4

IV. DESARROLLO DEL TEMA.......................................................................................................11

4.1. MARCO TEÓRICO..............................................................................................................11

MÉTODOS ALTIMÉTRICOS............................................................................................................11

NIVELACIÓN BAROMÉTRICA.............................................................................................12

NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA O POR PENDIENTES (ALTURAS).....................................12

NIVELACIÓN GEOMÉTRICA...............................................................................................16

-PERFIL LONGITUDINAL, MODELO OFICIAL, PLANTA, TRAZA Y RASANTE.....................................25

1. DEFINICIÓN...........................................................................................................................25

2. TRAZADO DE PERFILES..........................................................................................................26

3. TIPOS DE PERFILES................................................................................................................26

4. PARTE GRÁFICA DE UN PERFIL LONGITUDINAL....................................................................30

4.2. METODOS EXPERIMENTALES............................................................................................32

4.2.1 PROCEDIMIENTO......................................................................................................32

4.2.2 CÁCULOS...................................................................................................................35

V. CONCLUSIONES........................................................................................................................44

VI. RECOMENDACIONES............................................................................................................45

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................46

1 INTRODUCCION |


I. INTRODUCCION

En el presente informe se desarrolla una secuencia de pasos que se tiene que seguir para realizar un levantamiento topográfico.

El trabajo en esta ocasión se realizó con la denominada mira, un instrumento de medición topográfica, además este trabajo está centrado en reconocer los desniveles existentes en el perímetro de la poligonal que se está levantando. Este procedimiento se realizó con un margen de error.

Otro aspecto fundamental para la correcta toma de apuntes de los desniveles, es la correcta alineación de los equipos tanto del nivel como con las miras, esto reduce el error que se puede cometer,

Cabe mencionar que todo este trabajo se realizó tomando como referencia el BM que se encuentra en la EAP de Ing. de Minas, este BM nos permitirá conocer las distintas cotas de los vértices de nuestra poligonal.

Todos estos puntos, además del procedimiento hecho en el campo serán detallados en el presente informe.

2 INTRODUCCION |


II. OBJETIVOS

Conocer los desniveles entre puntos vecinos a partir de un punto de referencia con cota (altura con respecto a un plano de referencia por debajo la tierra). Conocida o dada en forma arbitraria.

Aplicar los conocimientos del procedimiento de Nivelación Simple en el levantamiento de un terreno ubicado en la universidad y determinar los perfiles del terreno.

Apropiarse de los conocimientos aprendidos del procedimiento de Nivelación Simple así como también poder aplicar todo lo aprendido en clase

Complementar la información de un terreno conociendo la diferencia de altura entre puntos ubicados en el interior de su superficie.

Reconocer el uso de otros Instrumentos en Topografía como el nivel y mira de Nivel.

Distribuir cada una de las labores en la práctica de manera equitativa al interior del grupo y de esta forma evitar improvisaciones para así hacer buen uso del tiempo de trabajo y realizar una práctica efectiva.

3 INTRODUCCION |

Las miras se usan en el proceso de

nivelación y en la determinación

indirecta de distancias.


III. MATERIALES

El estadiómetro es un método que sirve para medir distancias y diferencias de elevación indirectamente, es rápido pero su precisión no es muy alta. Este procedimiento se emplea cuando no se requiere de mucha precisión o cuando las características del terreno hacen imposible el uso de la cinta.

Se utiliza principalmente para el levantamiento de detalles, pero también para nivelaciones trigonométricas y comprobación de mediciones realizadas con métodos más precisos. Equipo utilizado en el estadiómetro:

Como ya se mencionó los instrumentos que se utilizan para realizar un levantamiento de este tipo son la estadía o mira y un teodolito o nivel. En nuestro caso vamos a usar el nivel, pues vamos a efectuar un levantamiento vertical de un terreno.

MIRA

La estadía o mira es una regla vertical graduada en centímetros, por lo general tiene cuatro o cinco metros de longitud, algunas miras poseen un nivel esférico, generalmente sujeto en la parte posterior de la mira para asegurar que esta se encuentre completamente vertical y de esta forma las medidas sean más exactas. La mira que utilizamos en el campo están reguladas al centímetros, la lectura se realiza precisando hasta el milímetro.

4 INTRODUCCION |


Especificaciones técnicas de la mira que se empleó. Longitud: 5 metros. Secciones: 5 .Unidades de medida: metros / centímetros. Material: aluminio. Peso: 1 Kg

NIVEL

En toda obra de construcción es necesario tomar niveles o medir desniveles, ya sea para

una vivienda, un edificio o la apertura de una calle, etc.

Un nivel es un instrumento muy útil para la construcción en general y es utilizado para

determinar la horizontalidad o verticalidad de un elemento. Existen distintos tipos, los

más utilizados en topografía son los siguientes:

Nivel de anteojo

5 INTRODUCCION |


Nivel de burbuja

Nivel de mano

El Nivel de Anteojo se apoya sobre un trípode y puede girar en forma horizontal. Se centra y se nivela el instrumento con un nivel de burbuja incorporado, el cual es circular o tubular. Su función es medir diferencias de altura entre los diferentes puntos de un terreno, para determinar estas diferencias, este instrumento se basa en la determinación de planos horizontales a través de una burbuja que sirve para fijar correctamente este plano y un anteojo que tiene la función de incrementar la visual del observador. Además de esto, el nivel también se utiliza para medir distancias horizontales, basándose en el mismo principio del taquímetro.

6 INTRODUCCION |

El nivel de ingeniero es complementado por la mira, mediante la cual se puede medir la

diferencia de alturas o el desnivel entre dos puntos.


Partes del nivel:

Base Nivelante: Es la parte del instrumento que se encuentra en contacto o sirve unión entre el trípode y el nivel, las partes más importantes son:

o Tornillos Nivelantes: sirven para realizar la nivelación del instrumento, son girados por el operador, de acuerdo a requerimientos de nivelación.

Cuerpo: Es la parte del instrumento, compuesta básicamente por un anteojo telescópico giratorio, es la parte que gira alrededor del eje de rotación del instrumento y da la dirección; y sirve para la toma de datos de nivelación. Tiene las siguientes partes y tornillos principales:

o Nivel circular: es un nivel de forma circular, que contiene en su parte central una señal marca también circular, que cuando la burbuja de aire es introducida dentro de esta marca se afirma la nivelación del nivel. También se le denomina “ojo de pollo.

o Ocular: es la parte que se encuentra cerca del ojo del operador y sirve para que de acuerdo a la dioptría del operador, sea oscurecido o aclarado los hilos del retículo o retícula.

o Mando de enfoque: es el tornillo que sirve para “aclarar” la imagen de instrumento que se está visando (mira).

Uso

Coloque el nivel sobre el trípode apretando el tornillo de sujeción de éste. Para mediciones de dirección, centrar el nivel con la plomada de hilo sobre el punto.

El centrado aproximado se efectúa desplazando las patas del trípode convenientemente. El centrado preciso se realiza desplazando el aparato sobre la placa cabezal del trípode (aflojar ligeramente el tornillo de sujeción del trípode).

Colocar horizontalmente el aparato con el auxilio del nivel esférico ⑨, accionando los tornillos calantes de la base nivelante ⑦.La burbuja debe colocarse dentro de la circunferencia indicada en el nivel esférico.

Apuntar a la mira utilizando el alza de puntería gruesa ⑩, girando el aparato a mano. La puntería exacta se efectúa mediante el mando micrométrico sin fin ⑤. Enfocar el retículo con el ocular ① y la mira con el mando de enfoque ③.

La imagen de la mira y de los hilos del retículo deben aparecer nítidas simultáneamente y, moviendo la cabeza de un lado al otro delante del ocular,

7 INTRODUCCION |


ambas imágenes no deben desplazarse aparentemente una respecto de la otra (enfoque exento de paralaje).

Hilos Estadimétricos

El instrumento que se utilice para realizar las lecturas en la mira, en este caso el nivel, además de los hilos horizontal y vertical debe tener los hilos superior e inferior los cuales se encuentran a igual distancia del hilo horizontal, como se indica en la figura.

Hilo horizontal o axial, índice para la lectura de la mira de nivelación. Hilos estadimétricos, hilo superior e inferior

Para tomar las medidas en la mira se observa a través del nivel y se lee el valor del hilo superior e inferior, se restan estos valores y se multiplica por la constante estadimétrica la cual es igual a 100 en la mayoría de los instrumentos, de esta forma se obtiene la distancia horizontal. El intervalo de la mira entre ambos trazos estadimétricos, da la distancia horizontal en metros desde el eje vertical del nivel a la mira según la fórmula:

8 INTRODUCCION |


S = l * k, en donde:S= distancia horizontal (m)l=intervalo de lecturas (m) k=constante de multiplicaciónEjemplo de la figura:Hilo superior = 2,209 mHilo inferior = 1,878 m0,331 mPara el nivel utilizado en campo:K=100 Distancia del nivel a la mira = 0,331 m * 100 + 0 = 33,1 m

Principio de la estadimetría

Este método se basa en el principio de los triángulos semejantes, en el que los lados correspondientes son proporcionales.

En definitiva la distancia obtenida es igual a la lectura mayor, menos la lectura menor,

multiplicado por cien.

9 INTRODUCCION |


EL TRÍPODE

Es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo, pues consta de tres patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para así poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones.

LIBRETA TOPOGRÁFICA Las mediciones numéricas se registran en columnas de acuerdo al plan prescrito para la nivelación, del orden de precisión del levantamiento. Ejemplo:

10 INTRODUCCION |


IV. DESARROLLO DEL TEMA

4.1. MARCO TEÓRICO

MÉTODOS ALTIMÉTRICOS.

La altimetría tiene por objeto el estudio de las normas y procedimientos que sirvan para representar el relieve de un terreno. En la práctica el problema altimétrico consiste en determinar el desnivel entre dos puntos.

• Altitud, cota y desnivel: establecer las diferencias según la figura

• Nivelación: conjunto de operaciones para calcular la diferencia de nivel entre dos o más puntos

La nivelación tiene por objeto determinar diferencias de cota entre puntos del terreno. Se denomina cota a la distancia entre las superficies de nivel de referencia y la superficie de nivel que contienen al punto. Se llama altitud cuando está referida al nivel del mar. Para distancias pequeñas las superficies de nivel se consideran horizontales y paralelas. Desnivel es la diferencia de cota o altitud entre dos puntos.

Los métodos de nivelación se basan en la determinación de desniveles entre puntos. La cota de un punto se determina sumando el desnivel medido desde un punto a la cota de éste.

11 INTRODUCCION |


NIVELACIÓN BAROMÉTRICA.

Es el método más impreciso. Se emplean barómetros o altímetros, de modo que el desnivel entre puntos se deduce por la variación de la columna de mercurio.

Es suficiente para reconocer el terreno en la realización de anteproyectos.

NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA O POR PENDIENTES (ALTURAS).

Los desniveles se determinan por procedimientos trigonométricos, mediante la medida de ángulos verticales y distancias.

Para medir el desnivel entre un punto A y otro B, se estaciona un instrumento en A y se mide el ángulo vertical y la distancia reducida a B:

12 INTRODUCCION |


El desnivel entre A y B es la distancia entre la horizontal que pasa por A y la que pasa por B. En la figura se observa que:

Cuando la visual es de depresión (el ángulo V es mayor de 100g), el término t es negativo.

Los instrumentos utilizados en la nivelación trigonométrica deben permitir la medida de distancias y de ángulos verticales.

En la nivelación trigonométrica se distingue entre la nivelación simple y compuesta.

En la nivelación simple se determina el desnivel mediante una única observación. Para ello deben darse dos condiciones:

a. - Que haya visibilidad entre los puntos -

b. - Que la distancia que los separa sea tal que pueda ser medida con el instrumento. Si se trata de un taquímetro y estadía, la distancia será una limitación importante.

13 INTRODUCCION |


En la nivelación compuesta, la medida de desniveles entre puntos se hace ayudándose de puntos intermedios, necesarios porque alguna de las dos condiciones anteriores no se cumple. En el

Siguiente ejemplo se ven los pasos que se seguirían para determinar el desnivel entre A y B:

La

nivelación trigonométrica va generalmente asociada a trabajos planimétricos: en pocas ocasiones se requieren cotas de puntos sin necesidad de conocer además su posición planimétrica.

Puede servir para dar cotas a las bases de la poligonal, que sería hacer un itinerario altimétrico. Especialmente se utiliza para hallar las cotas de los puntos que se levantan por radiación.

El objetivo es obtener la diferencia de nivel entre los puntos A y B. Estacionando en A se mide el ángulo p y la distancia reducida AC = d .Se verifica que BC = AC tg p

DIFERENCIA DE NIVEL DEL PUNTO B RESPECTO DE A

14 INTRODUCCION |


CASOS POSIBLES DE NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA:

a) El aparato se coloca a una distancia CD = a sobre el terreno

b) La visual se dirige al punto E de la mira en vez de al punto B del terreno.

c) Terreno ascendente.

d) Terreno descendente.

Cuando:

Y por tanto, ambos puntos están al mismo nivel.

15 INTRODUCCION |


NIVELACIÓN GEOMÉTRICA.

Consiste en determinar desniveles entre puntos mediante visuales horizontales. El fundamento es el siguiente:

Si se sitúan dos reglas verticales en los puntos entre los que se quiere medir el desnivel, y se traza una visual horizontal, se tiene la relación:

Por tanto:

El desnivel es la diferencia entre la altura a la que queda la visual horizontal en el punto de partida y en el punto final. A la lectura tomada en el punto de partida se le llama de espalda, y a la del punto al que se quiere medir el desnivel, de frente.

Esas alturas se miden fácilmente si la regla es una mira (graduada en metros y fracciones de metro).

16 INTRODUCCION |


El instrumento topográfico que se utiliza en este método es el nivel o equialtímetro.

En la nivelación geométrica, se distingue entre nivelación simple y compuesta.

Nivelación simple.

En la nivelación simple se determina el desnivel entre los puntos mediante una única posición del instrumento. Para ello deben darse dos condiciones:

- Que la diferencia de nivel entre los puntos sea tal que la longitud de la miras permita determinarla. Si se utilizan miras convencionales, de 4 m, ese es el máximo desnivel que se puede determinar mediante una medida: correspondería a tener en una lectura 0 en un punto y 4 en el otro.

- Que la distancia que los separa sea tal que las lecturas a las miras pueda realizarse.

Nivelación compuesta.

La nivelación compuesta se hace cuando es necesario situar el nivel en varias posiciones porque alguna de las dos condiciones anteriores no se cumplen. Por ejemplo, para medir el desnivel entre A y B, se necesita medir desniveles a puntos intermedios:

El desnivel entre A y B es:

Cada tramo se mide por nivelación simple. El desnivel final es la suma de lecturas de espalda menos la suma de las de frente:

17 INTRODUCCION |


La nivelación de puntos puede ser de dos maneras: “nivelación longitudinal o itinerario altimétrico” y “nivelación radial”.

En el primer caso los puntos nivelados se van sucediendo y en el segundo están agrupados alrededor de uno que se toma como referencia: una única lectura de espalda sirve para calcular desniveles a varios puntos en los que se lee el frente.

La nivelación geométrica es más precisa que la trigonométrica. Se utiliza por tanto en cuando se requieren cotas con precisión. Por ejemplo, puede utilizarse para dar cotas a las bases de poligonal, para nivelar piezas de industria, para pruebas de carga en puentes, etc.

a. Los métodos de nivelación por alturas son los de mayor precisión

b. En la nivelación por alturas, la visual es siempre horizontal y se efectúa por medio de niveles o equialquímetros.

Nivelación geométrica por punto extremo.

Operaciones:

a. En un extremo del tramo a nivelar se estaciona el nivel

b. Se dirige una visual horizontal a la mira emplazada en el otro extremo (lectura de mira “l”)

18 INTRODUCCION |


- Terreno ascendente.

El máximo desnivel que puede medirse es cuando l = 0:

Considerando aMAX = 1,60 m para un operador, el desnivel máximo que se puede medir es

hBA = 1,60 – 0 = 1,60 m.

- Terreno descendente.

hBA MIN = -2,6 m .

a =1,40 m , l = 4 m.

19 INTRODUCCION |


Nivelación geométrica por punto medio (o por estación central).

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Es el método más recomendable ya que se eliminan los errores. La inclinación a permanecer constante mientras se efectúan las lecturas, de ahí que:

21 INTRODUCCION |


Nivelación geométrica por estaciones recíprocas.

Este método permite comprobación:

Este método suministra una precisión similar al método de nivelación geométrica por punto medio (o por estación central), al eliminar los errores sistemáticos del nivel

Se han de hacer dos estaciones, primero en “A” y después en “B”, empleando en ambos casos el método por el punto extremo

• Operación 1ª:

• Operación 2ª:

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De ahí que, restando:

Considerando además que:

Se deduce que:

Esta expresión permite afirmar que el valor obtenido mediante las lecturas reales de miras reales l1 y l2 es idéntico al obtenido de haber utilizado los valores m1 y m2 correctos.

Nivelación geométrica radial.

La nivelación radial consiste en una serie de nivelaciones simples por el punto extremo de modo que se mantiene constante la situación del instrumento.

Este método es conveniente cuando se trata de efectuar la altimetría de una extensión limitada de terreno, de modo que la mira se sitúa sucesivamente en cada punto que se trata de definir; la estación está situada en el interior de la zona.

La limitación de este método radica en que:

- En los puntos más bajos que el punto de estación sólo podrá haber una diferencia de nivel máxima igual a la altura de mira menos la del instrumento.

- En los puntos más altos será igual a la altura del instrumento.- A veces se lleva a cabo al mismo tiempo la planimetría y la altimetría con un nivel

provisto de limbo acimutal

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Nivelación compuesta (o itinerario altimétrico).

Este tipo de nivelación se emplea cuando la distancia entre los puntos cuyo desnivel se desea determinar es muy grande, o no son visibles entre sí, y también cuando la diferencia de nivel no puede salvarse mediante una sola estación.

Se utiliza el método del punto medio haciendo estación en una serie de puntos intermedios E1, E2,

E3... situados entre A y D, puntos cuya diferencia de nivel se quiere medir.Una vez efectuadas las primeras lecturas de espalda “e1” y de frente “f1” se traslada el aparato a la estación E2 manteniendo la mira en B y así sucesiva-mente:

Por tanto:

24 INTRODUCCION |


- PERFIL LONGITUDINAL, MODELO OFICIAL, PLANTA, TRAZA Y RASANTE

1. DEFINICIÓN.

Un perfil es la sección producida en una superficie topográfica por una o varias superficies verticales sucesivas. Estas superficies pueden ser planas (directriz recta) o cilíndricas (directriz curva: circular, clotoidal, etc...) . A la proyección horizontal de dichas superficies se les denomina alineaciones, todas las alineaciones forman la traza del perfil y a la proyección vertical se le denomina propiamente perfil. El nombre de rasante se utiliza para definir la geometría de la obra que se realiza. Para dibujar dicha proyección vertical es preciso girar y/o desarrollar las superficies que lo componen de forma que las longitudes se representen siempre en verdadera magnitud. (Ver fig. 1 y 2 siguientes).

25 INTRODUCCION |


2. TRAZADO DE PERFILES.

El trazado de un perfil pasa simplemente por marcar en planta su trazado y levantar verticales por los puntos de intersección de este trazado con las curvas de nivel hasta interceptar los correspondientes planos de nivel. Es usual en perfiles longitudinales el representar a distinta escala (ordinariamente 10 veces de diferencia) el trazado horizontal y el vertical, ello es debido fundamentalmente al interés de obtener una representación gráfica más señalada o diferenciada. No ocurre lo mismo cuando se trata de perfiles transversales para la determinación de volúmenes o movimiento de tierras, en éstos se utiliza la misma escala en vertical y en horizontal a fin de evitar confusiones a la hora de medir sobre ellos y superficiar para hacer las cubicaciones.

3. TIPOS DE PERFILES.Los tipos de perfiles que se pueden trazar son: longitudinales y transversales.

Los perfiles longitudinales son muy útiles para el proyecto de obras de desarrollo longitudinal como carreteras, caminos, viales, conducciones de agua, alcantarillado, líneas eléctricas, canales, ferrocarriles, etc. Los datos contenidos en el perfil longitudinal son de gran importancia para determinar las rasantes de las obras proyectadas. Asimismo, su información es determinante para obtener los datos necesarios para el replanteo de este tipo de obras.

Los perfiles transversales se trazan generalmente perpendiculares o concéntricos a la traza del perfil longitudinal y se utilizan principalmente para la cubicación del movimiento de tierras en obras de desarrollo lineal.

3.1. Perfiles longitudinales.

Como hemos definido anteriormente el perfil longitudinal de un terreno es la sección producida en éste por una serie de superficies verticales que siguen la trayectoria del eje de una obra de desarrollo longitudinal. Estos perfiles constan generalmente de dos partes: los datos y la parte gráfica.

Datos reseñados en un perfil longitudinal.

Los datos referentes a los puntos que determinan el perfil se dan en la parte inferior del mismo, en la denominada “guitarra”.

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Los datos que reseñamos en la guitarra (ver fig. 3 ) son los siguientes: Alineaciones, Kilómetros y hectómetros, Perfiles transversales, Distancias: parciales y al origen, Ordenadas: del terreno y de la rasante, Cotas rojas: de desmonte y de terraplén, Plano de comparación y Rasantes.

Pasamos a continuación a describir cada uno de los apartados anteriores:

A.- ALINEACIONES.

Se indican en este apartado las diferentes alineaciones que forman la planta del perfil. En el caso de alineaciones rectas se indica el rótulo “Recta en X m.”, siendo “L” la longitud del tramo.

B.- KILÓMETROS y HECTÓMETROS.

Se indica cada 100 m. el hectómetro correspondiente desde el origen del perfil y cada 1000m.el Km. que corresponda, por ej. Km 0, Km. 1, Hm 5, Hm 14, etc...

Es corriente en planos de carreteras que los Km. y Hm. se indiquen poniendo el Km. + los metros correspondientes, por ej. 4+200 que significa que desde el origen del perfil han transcurrido 4

Km. y 200 m. En estos casos, esta designación se emplea también para nombrar los perfiles transversales.

C.- PERFILES TRANSVERSALES.

Se indica en este apartado el número del perfil transversal que posteriormente se levantará, se tendrá en cuenta que habrá un perfil en cada punto que se tome para levantar el perfil (corte con las curvas de nivel, puntos tomados en la nivelación, puntos característicos del perfil como las cotas máximas y mínimas de divisorias y vaguadas, inicios y cambios de rasante, y con posterioridad, por los puntos de paso del mismo). La designación de estos perfiles se hace con números correlativos, excepto los correspondientes a los puntos de paso que se hacen con posterioridad y se des designa con el mismo número que el perfil anterior y un apóstrofe, por ej. si un punto de paso está entre el perfil 5 y 6 se le pone 5'. Según lo indicado en el apartado anterior, es corriente en los planos de carreteras indicar el perfil transversal por su distancia al origen del perfil, por ej. 1+425 que significa que el perfil es el situado a 1425 m. del inicio del mismo.

27 INTRODUCCION |


D.- DISTANCIAS PARCIALES.

Se indican en este apartado las distancias existentes entre un perfil y el inmediato anterior. Estas distancias se toman directamente del plano si partimos de un plano con curvas de nivel o las tomamos directamente en el campo si partimos del estaquillado de la traza y posterior nivelación.

E.- DISTANCIAS AL ORIGEN.

En este apartado ponemos las distancias desde el transversal correspondiente al origen del perfil.

Por supuesto, la distancia al origen de un perfil es la distancia al origen del anterior más la distancia parcial entre ellos.

Indicamos en este apartado las cotas o alturas de cada punto que forma el perfil. Estas cotas las tomamos del plano de curvas de nivel (directamente o interpolando), o en su caso, de la libreta de nivelación correspondiente.

G.- ORDENADAS DE LA RASANTE.

Se colocan las cotas o alturas correspondientes a la obra terminada, aunque en algunos casos se puede indicar cotas que correspondan a pasos intermedios en la ejecución como cotas de explanación, sub-base, base, etc... Tenemos que indicar en este apartado que las rasantes pueden se rectilíneas o curvilíneas.

* Las rasantes rectilíneas, pueden ser rampas (cuando sube en el sentido del perfil), pendientes (cuando baja en el sentido del perfil) u horizontales (cuando las cotas permanecen constantes). Los datos necesarios para el cálculo de las cotas de la rasante son: la cota de dos puntos de la misma, o bien, la cota de un punto y la inclinación correspondiente.

Debemos recordar que, la cota de un punto “B” situado en una línea con una inclinación “p” en tanto por uno y que parte de un punto “A” es: ZB = ZA

± p. dist A-B; siendo el signo + si es rampa y - si es pendiente.

H.- COTAS ROJAS DE TERRAPLÉN.

28 INTRODUCCION |


Se indica aquí la altura de relleno que hay que realizar para conseguir la cota de la rasante, se produce cuando la ordenada de la rasante es mayor que la del terreno. Por tanto Cota roja de terraplén = Ordenada de la rasante - Ordenada del terreno.

H.- COTAS ROJAS DE DESMONTE.

Indicamos la altura de terreno que debemos quitar para conseguir la cota de la rasante, se produce cuando la ordenada de la rasante es menor que la del terreno.

Por tanto, Cota roja de desmonte = ordenada del terreno - ordenada de la rasante.

Por supuesto si existe en un perfil desmonte no puede existir terraplén, salvo en el caso de los puntos de paso donde no existe ni desmonte ni terraplén.

I.- PLANO DE COMPARACIÓN.

Es la cota de referencia que tomamos para representar gráficamente el perfil en el caso de que las ordenadas del terreno y de la rasante difieran mucho del plano de referencia (cota 0) y no cupiese la representación a una escala vertical aceptable.

J.- RASANTES.

Indicamos por medio de una línea de cota las distintas rasantes que conforman el perfil, indicando lo siguiente: En el caso de rasantes rectilíneas si es pendiente, rampa u horizontal, el valor de la inclinación en tanto por uno y su longitud.

Si la rasante es curva indicaremos la naturaleza de la curva, el radio o parámetro en su caso y la longitud de la misma.

PUNTOS DE PASO. (Ver fig)

Los puntos de paso son aquellos puntos del perfil donde coincide el terreno y la rasante, por tanto, su cota roja es nula. En estos puntos es conveniente hacer coincidir un perfil transversal, pero se hará después de calcular los datos puesto que a priori no conocemos donde se situará el mismo. A este respecto debemos indicar que la distancia de este perfil de paso al anterior y posterior es proporcional a las cotas rojas de estos perfiles.

29 INTRODUCCION |


4. PARTE GRÁFICA DE UN PERFIL LONGITUDINAL.

La representación gráfica consta generalmente de dos partes

El terreno es la representación gráfica en proyección vertical de la sección producida en el terreno por las superficies que lo definen, previo giro y/o desarrollo de las mismas tal como se indicó anteriormente. Los datos de partida para dibujar el perfil pueden ser un plano con curvas de nivel de la zona, o bien las cotas y distancias obtenidas por nivelación (trigonométrica o geométrica según la precisión requerida) de una serie de puntos característicos de la traza del perfil. Generalmente en la fase de proyecto de una obra nos valemos del primer procedimiento y para ejecutar la obra nos valemos del segundo.

Para el trazado del perfil del terreno tomamos una serie de puntos representativos del terreno que denominamos perfiles transversales; la representación de estos puntos la hacemos por coordenadas cartesianas, llevando en el eje de abcisas las distancias reducidas desde el inicio del perfil y en el eje de ordenadas las cotas o alturas de estos puntos partiendo de un plano de comparación que tendrá una cota exacta menor que las cotas que vayamos a llevar.

Hay que tener en cuenta que por la desproporción entre las longitudes y las altitudes, generalmente se utilizan dos escalas: una horizontal (Eh) y otra vertical (Ev); normalmente la escala vertical es 10 veces mayor que la horizontal, aunque según el caso, pueden estar en otra proporción

La rasante representa el perfil de la obra terminada, es decir, los puntos representativos de la carretera, camino, etc. Una vez concluida la obra. Esta rasante puede tener una

pendiente constante (rectilínea) o variable (curvilínea: circular, parabólica, etc...) Cuando la rasante es rectilínea la dibujamos por los puntos extremos de cada tramo; en el caso de que sea curvilínea la trazaremos por puntos.

30 INTRODUCCION |


4.2. METODOS EXPERIMENTALES

4.2.1 PROCEDIMIENTO

TRABAJO EN CAMPO

Para este presente trabajo se necesitó de miras, un nivel, un trípode y la libreta topográfica,

indispensable para el trabajo de campo.

1.- En primer lugar antes de partir tomamos como referencia un BM conocido que en

nuestro caso es el de minas, a partir de este BM podremos obtener los desniveles de

nuestra ruta trazada (Eap – minas- poligonal ABCD).

2.- Luego se procede a registrar los datos de las vistas atrás y

adelante en la libreta de apuntes, en cada uno de los casos se

procede a ser la respectiva comprobación con un error de ±

0.003m.esto nos permitirá conocer si la medición realizada es

correcta o si se tendrá que realizar de nuevo.

31 INTRODUCCION |


3.- En el transcurso de la ruta para la correcta toma de medidas se debe primero plantar el

trípode en la posición central del tramo, esto mediante el cartaboneo aprendido en clases

atrás, luego se nivela el instrumento y se procede a observar la mira para tomar la altura

adecuada.

4.- La facilidad que entrega el nivel para la medición es que nos permite avanzar de

manera mucho más rápida ya que se pueden tomar puntos de cambio de 100m en 100m.

32 INTRODUCCION |


5.- Al momento de hacer la toma de las medidas, es fundamental que el compañero que

este con la mira se fije en la verticalidad de la misma, ayudado por los niveles esféricos.

Esto es fundamental para poder reducir los errores del trabajo.

6.- Nuestra trayectoria fue del BM Minas al BM Tropical , luego al primer punto de

nuestra poligonal para luego nivelar la poligonal completa, después de terminar ese

trabajo tendríamos que nivelar de 20 en 20 con las mismas estacas que colocamos en el

primer trabajo, esto nos permitirá obtener el perfil del terreno.

33 INTRODUCCION |


4.2.2 CÁCULOS

NIVELACION: BM DE MINAS HASTA EL PUNTO A

Colocando el estadal en el BM de minas hacemos vista atrás a dicho punto y seguidamente visamos un nuevo punto en la dirección del camino trazado para llegar al punto A.

-IDA

P.V V. Atrás V. Adel Cota

BMminas 1.300 62.550 61.2501 1.890 62.837 1.603 60.947

BMTropical 1.130 62.327 1.640 61.197A 62.411 1.300 61.027𝝨V.AT = 4.32 𝝨V.AD = 4.543

-REGRESO

P.V V. Atrás V. Adel Cota

A 1.579 62.606 61.027B.M Tropical 1.635 62.831 1.410 61.196

1 1.535 62.476 1.890 61.941B.M Minas 1.227 61.249𝝨V.AT = 4.749 𝝨V.AD = 4.527

𝝨total V.AT = 9.069 𝝨total V.AD = 9.07

1) LONGITUD MEDIDA (DT):

IDA: 308.8

REGRESO: 304.8

LONG.TOT.: 613.6 → DT= 613.6

34 INTRODUCCION |


2) CALCULO DEL ERROR ADMISIBLE:

Emax=±0.02√d t

Emax=±0.02√0.6136

Emax=0.0156

3) CALCULO DEL ERROR DE CIERRE:

Ecierre=Cota final−Cota inicial

Ecierre=61.249−61.250

Ecierre=−0.001

4) CALIFICACION DEL TRABAJO:

Ecierre<Emax

0.001<0.0156 (Conforme)

5) COMPROBACIÓN DEL CÁLCULO MATEMÁTICO EN LA LIBRETA:

∑V . AT−∑ V . AD=Cota final−Cota inicial

9.069 – 9.07 = 61.249−61.250

- 0.001 = - 0.001 (Conforme)

6) COMPENSACION

fc1=−(−0.001)×119.6

613.6=0.00019≠0.0002

fcBMTrop=−(−0.001)×241.8

613.6=0.00039≠0.0004

35 INTRODUCCION |

fc=−(Ec )×da

DT


fcA=−(−0.001)×308.8

613.6=0.00050≠0.005

fcBMMinas=−(−0.001)×613.6

613.6=0.001

7) COTA COMPENSADA (CC ):

CC( A)=61.027+0.005=60.9275≠60.927

CC(1)=61.196+0.0002=61.1962≠61.196

CC(B.M Tropical)=61.941+0.0004=61.9414≠61.941

CC(B.MMinas)=61.249+0.001=61.250

36 INTRODUCCION |

CC=COTA (calculada )+ fc


NIVELACION DE LA POLIGONAL ABCD

PV VAT EST VAD COTA HSUP HINF DISTANCIA

DISTANCIA ACUMULADA

(m)

DISTANCIA ACUMULADA

(km)

FACTOR DE COMPENSACI

ON

COTA COMPENSA

DAA 1.384 62.411 61.027 1.700 1.066 63.400

B 2.937 63.723 1.625 60.786 3.269 2.602 66.700 130.100 0.1301 -0.0034 60.7831.953 1.295 65.800

C 1.244 64.619 0.348 63.375 0.007 0.690 68.300 264.200 0.2642 -0.0070 63.3681.610 0.880 73.000

D 1.300 64.420 1.499 63.120 1.600 1.360 24.000 361.200 0.3612 -0.0096 63.1101.670 0.928 74.200

A 62.624 3.380 61.040 3.661 3.100 56.100 491.500 0.4915 -0.0130 61.027


COTAS:

Vértice A: 61.027

Vértice B: 60.783

Vértice C: 63.368

Vértice D: 63.110

37 INTRODUCCION |



→ DT= 491.5


Emax=±0.02√d t

Emax=±0.02√0.4915

Emax=0.0140



Ecierre=61.040−61.027

Ecierre=−0.013


Ecierre<Emax

0.013<0.014 (Conforme), SE PROCEDE A COMPENSAR



6.865 - 6.852 = 61.040−61.027

- 0.013 = - 0.013 (Conforme)

fc=−(Ec )×da

DT

38 INTRODUCCION |


6) COMPENSACION

39 INTRODUCCION |


PV VAT EST VAD COTA DISTANCIAACUMULADA (m)

DISTANCIAACUMULADA

(km)

FACTOR DE COMPENSACION

COTACOMPENSADA

A 1.323 62.350 61.0271 1.320 61.030 20.000 0.0200 -0.0003 61.0302 1.315 61.035 40.000 0.0400 -0.0005 61.0343 1.510 60.840 60.000 0.0600 -0.0008 60.8394 1.401 60.949 80.000 0.0800 -0.0010 60.9485 1.355 60.995 100.000 0.1000 -0.0013 60.9946 1.526 60.824 120.000 0.1200 -0.0015 60.822B 3.035 63.821 1.564 60.786 128.790 0.1288 -0.0016 60.7847 2.975 60.846 140.000 0.1400 -0.0018 60.8448 2.300 61.521 160.000 0.1600 -0.0020 61.5199 3.061 60.760 180.000 0.1800 -0.0023 60.758

10 1.570 62.251 200.000 0.2000 -0.0025 62.24811 1.558 62.263 220.000 0.2200 -0.0028 62.26012 0.789 63.032 240.000 0.2400 -0.0031 63.02913 0.432 63.389 260.000 0.2600 -0.0033 63.386C 1.281 64.659 0.443 63.378 263.600 0.2636 -0.0034 63.375

14 1.402 63.257 280.000 0.2800 -0.0036 63.25315 1.552 63.107 300.000 0.3000 -0.0038 63.103

40 INTRODUCCION |

NIVELACIÓN POLIGONAL CON ESTACAS (20m)


16 1.650 63.009 320.000 0.3200 -0.0041 63.00517 1.632 63.027 340.000 0.3400 -0.0043 63.02318 1.622 63.037 360.000 0.3600 -0.0046 63.03219 1.575 63.084 380.000 0.3800 -0.0048 63.07920 1.560 63.099 400.000 0.4000 -0.0051 63.094

D 1.262 64.389 1.532 63.127 419.088 0.4191 -0.0053 63.12221 1.265 63.124 420.000 0.4200 -0.0053 63.11922 1.363 63.026 440.000 0.4400 -0.0056 63.02023 1.506 62.883 460.000 0.4600 -0.0058 62.87724 1.635 62.754 480.000 0.4800 -0.0061 62.74825 1.478 62.911 500.000 0.5000 -0.0064 62.90526 2.887 61.502 520.000 0.5200 -0.0066 61.49527 3.141 61.248 540.000 0.5400 -0.0069 61.241A 3.355 61.034 550.63 0.5506 -0.0070 61.027


41 INTRODUCCION |



DT = 550.63


Emax=±0.02√d t

Emax=±0.02√0.05503

Emax=0.01484



Ecierre=61.034−61.027

Ecierre=0.007


Ecierre<Emax

0.007<0.014 (Conforme) , SE PROCEDE A COMPENSAR



6.901 – 6.894= 61.034−61.027

0.007 = 0.007 (Conforme)

6) COMPENSACION:

42 INTRODUCCION |

fc=−(Ec )×da

DT


V. CONCLUSIONES

Los errores obtenidos en todos los sistemas empleados tanto para la poligonal como para la nivelación, se mantuvieron en su totalidad dentro de los rangos permisibles y tolerables de error.

El hecho permite afirmar con toda certeza que los objetivos planteados en el informe fueron cumplidos a cabalidad, alcanzándose un buen nivel en el manejo de los instrumentos propios de la topografía.

Podemos decir que el trabajo de campo ha sido productivo y de valiosa ayuda para nuestros cálculos, ya que es parte de ella nuestro campo laboral y nos sirve para llevar a cabo el desarrollo de otras asignaturas dentro de nuestra formación como profesionales.

Se puede rescatar el trabajo en equipo que entre nos permite el intercambio de ideas y también el aprendizaje gracias al apoyo del ingeniero encargado.

Se pudo poner en práctica los conocimientos adquiridos en cuanto a la teoría y a las prácticas que hemos desempeñado para obtener un trabajo de campo de gran ayuda para nuestra vida personal y profesional.

Se han logrado los objetivos y más aún se ha aprendido mucho más de lo requerido, considerando todos los procedimientos nombrados, los errores que no se debe cometer, entre otras.

En lo ambiental se deben hacer procesos que cumplan con las normas y conocimientos en el área ambiental.

Para obtener un buen desempeño en campo se requiere de una captura de datos y conocer el equipo de trabajo.

43 INTRODUCCION |


VI. RECOMENDACIONES

Estar atento a las enseñanzas que se brinden en clase, todas ellas servirán para desarrollar de manera correcta el proceso que se requiera y no equivocarnos.

Las patas de trípode, deben quedar lo suficientemente abiertas, para la estabilidad de este, y los objetivos u objetos, deben observarse desde una posición conveniente y fácil.

Cuando el terreno es una pendiente, se debe poner una pata hacia arriba, y las otras hacia abajo.

Para obtener una posición firme en el suelo, se debe hacer presión con el pie a una pata del trípode.

Antes de hacer una lectura asegurarse primero que el nivel óptico está correctamente nivelado y listo para realizar la lectura.

Antes de proseguir a la nivelación de otro punto, verificar que los datos dados en el punto anterior no contengan demasiado error, o ya sea mayor al admisible.

44 INTRODUCCION |


VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

TOPOGRAFIA – técnicas modernas – Jorge Mendoza Dueñas (2012)

TOPOGRAFIA Ing. Jose Torres Tafur. Universidad Nacional de Cajamarca

http://topografia.jumaqui.com/manual_de_topografia.pdf

http://tarwi.lamolina.edu.pe/~abecerra/Docdetrabajo.pdf

http://www.uap.edu.pe/esp/programacionacademica/pregrado/08/

syllabus%5C080108202.pdf

http://www.slideshare.net/19Melz/informe-de-topografa-unp

http://civilyedaro.files.wordpress.com/2013/08/informe_nro-00.pdf

45 INTRODUCCION |

Documents

Nivelacion Poligonal y de 20