Capitulo 8 Perfiles Topograficos

Topografía Minera

Luis R. Sepúlveda Hidalgo – Ingeniero Ejecución en GeomensuraUniversidad Tecnológica Metropolitana

PERFILES TOPOGRAFICOS

Topografía Minera


El perfil topográfico es una representación de tipo lineal, que permite establecer las diferencias de altitud, que se presentan a lo largo de un recorrido.

Se clasifican como:

Perfil longitudinal: es aquel en el cual se toma la misma dirección durante todo el recorrido, sin cambiar el rumbo. Es la intersección del terreno con un cilindro vertical que contenga al eje longitudinal del trazado.

Perfil transversal: son la intersección del terreno, con un plano vertical normal al eje longitudinal del terreno, o sea los perfiles transversales son perpendiculares al perfil longitudinal. El perfil transversal se dibuja de modo que la izquierda y la derecha sean las del perfil longitudinal, suponiendo que se recorre este en el sentido de su numeración ascendente.


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La línea del plano definida por los puntos que limitan el perfil se llama directriz y la línea horizontal de comparación sobre la que se construye el perfil, se denomina base.

Una de las aplicaciones más importantes de los perfiles o secciones verticales, es en la construcción de obras de gran longitud y poca anchura, por ejemplo caminos o carreteras, alcantarillados, oleoductos, labores de minería.

Utilidad: El levantamiento topográfico mide directamente sobre el terreno lo que se desea conseguir, plano de una ciudad, una carretera, un tramo de un río, un monte, etc.


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Construcción: La construcción de perfiles topográficos es una práctica muy útil para entender lo que representan los mapas topográficos. Los perfiles topográficos no solo sirven para entender los mapas topográficos, las personas que estudian los recursos naturales como los geólogos, geomorfólogos, edafólogos y estudiosos de la vegetación, entre otros, construyen perfiles para observar la relación de los recursos naturales con los cambios de topografía y analizar numerosos problemas.


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Conceptos Relacionados:

Curva de Nivel: Es aquella línea que en un mapa une todos los puntos que tienen igualdad de condiciones y de altura. Por lo tanto podemos definir que una línea de nivel representa la intersección de una superficie de nivel con el terreno. En un plano las curvas de nivel se dibujan para representar intervalos de altura que son equidistantes sobre un plano de referencia. Esta diferencia de altura se denomina “equidistancia”.

De la definición de las curvas podemos citar las siguientes características:1. Las curvas de nivel no se cruzan entre si.

2. Deben ser líneas cerradas, aunque esto no suceda dentro de las líneas del dibujo.

3. Cuando se acercan entre si indican un declive mas pronunciado y viceversa.4. La dirección de máxima pendiente del terreno queda en el ángulo recto con la curva de nivel


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CURVAS DE NIVEL

MARCACIÓN DE UNA CURVA DE NIVEL

El relieve de la superficie terrestre se suele representar métricamente sobre un plano a través de las curvas de nivel, que unen puntos situados a la misma altitud y que se trazan generalmente con un intervalo determinado y equidistante para todo el terreno a representar.

Una de cada cinco curvas se dibuja con un mayor grosor y se rotula su altitud correspondiente; son las llamadas curvas maestras y, entre ellas, se describen las curvas de nivel intermedias. Actualmente, las curvas se trazan a partir de las fotografías aéreas, consiguiendo una precisión mucho mayor que cuando tenían que delinearse en el campo con la ayuda de una red de cotas. A pesar de que las curvas de nivel no proporcionan una imagen visual del relieve, su análisis entrega tal cantidad de información, que hace que sea el método más útil de representación del relieve en los mapas topográficos.

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CURVAS DE NIVEL

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CURVAS DE NIVEL

El trazado de una curva de nivel en el terreno, se puede realizar con un nivel óptico, un teodolito, con una manguera, etc. Nosotros tomaremos el caso del nivel óptico.

Para emplear el nivel necesitamos una “mira”, sobre la cual realizaremos la lectura.

En la parte inferior del nivel, hay una especie de rosca para girar el nivel hacia una dirección determinada, la cuál nos permite medir ángulos, para encuadrar una plantación.

Los niveles ópticos sirven para distintos fines como por ejemplo: La marcación para una plantación determinada, para encuadrarla y determinar así sus ángulos etc.

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Levantamiento de Perfiles

Como señaláramos en los párrafos anteriores, los perfiles se pueden clasificar en perfiles Longitudinales y Transversales, que como ya dijimos son las aplicaciones de la nivelación destinadas a obtener una representación grafica de la forma de la superficie del terreno, por cortes perpendiculares a su superficie.

Para medir las magnitudes en el levantamiento de perfiles es necesario realizar las siguientes operaciones

Trazado del Eje Longitudinal: este se realiza utilizando un nivel de ingeniero dirigiendo el operador con la visualización del gonio angular, la línea imaginaria por la cual se desarrollara el levantamiento del Perfil Longitudinal.

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A B

Nivel

Procedimiento:

El operador selecciona el ángulo de trabajo con el Instrumento Nivelado, dando así la dirección de trabajo, estableciendo además el punto de inicio de la nivelación y el eje longitudinal

Luego con una huincha desde el punto de inicio se establecen distancias promedio para realizar las mediciones o bien de los puntos mas representativos del terreno y que son cubiertos por el eje longitudinal.

5 mt 5 mt 5 mt 5 mt 5 mt

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Nivelación de los Puntos:

Esta operación se refiere a determinar las cotas de los puntos por medio

de una nivelación cerrada para asegurar una determinada precisión de

acuerdo con la respectiva tolerancia solicitada. En cuanto al registro de

ésta nivelación, de acuerdo a lo ya explicado sobre registros de nivelación

es procedente utilizar el registro por cota instrumental ya que con

seguridad, debido a las distancias entre los puntos de referencia ( 30

metros como máximo ), éstos serán lo suficientemente cercanos entre si

para que desde una misma posición instrumental, se puedan leer miras

en varios puntos ( lecturas intermedias o puntos de relleno.

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Nivelación de los Puntos por sistema de nivelación cerrada

D pr1 – pr 2= 100 m

Pr-1 Pr-21

7

52 43

6

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Nivelación de los Puntos:

ec= 0,011

clavo hilty99,9890,972100,009,40Pr-1

99,850100,9610,9541,11190,608,407

98,914100,8101,1541,89682,2025,506

clavo hilty99,382100,6081,6851,22656,7010,00Pr-2

estaca99,8771,19046,7010,005

estaca100,113101,0671,3310,95436,7010,004

98,9692,47526,706,703

estaca100,995101,4440,6880,44920,0010,002

estaca99,7191,96410,0010,001

clavo hilty100,000101,6831,68300Pr-1

ObservaciónDel PuntoInstrumentalAdelanteIntermedi

aAtrásAcumuladasParcial

CotasLecturas a las MirasDistanciasPunto

s

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Levantamiento de PerfilesCompensación en función del numero de posiciones instrumentales

Primero se calcula el error unitario

eu = Error de cierre total = Ec = 0.011 = 0.00183

Nº de Posiciones n 6

Luego se continua con el calculo de la corrección correspondiente a cada cota:

100,00099,9890,0109860,00183Pr-1

99,85999,8500,0091550,001837

98,92198,9140,0073240,001836

99,38799,3820,0054930,00183Pr-2

99,87799,87700,001835

100,117100,1130,0036620,001834

98,96998,96900,001833

100,993100,9950,0018310,001832

99,71999,71900,001831

100,000100,000000Pr-1

CorregidaObtenida

CotasCorrecciónPosición

InstrumentalError DivididoPuntos

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Perfiles Transversales

Se realizan con la misma normativa de levantamiento de un perfillongitudinal, haciendo algunas salvedades para cada caso.

Señalización o Estacado: Se realiza de la misma forma, pero se debe ubicar la línea perpendicular recta que corresponde al eje longitudinal y desde este punto se trazan las líneas y distancias requeridas por cada proyecto ( a esto se le denomina “Faja de Terreno o Perfil Tipo”.

Nivelación de Puntos : Este procedimiento es igual que para el perfil longitudinal, salvo que no se necesita una nivelación cerrada y desde una misma posición instrumental se pueden desarrollar varios perfiles transversales. Cada perfil realizado tiene su propio registro.

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Levantamiento de PerfilesPerfiles Transversales

1 2 4 5

ba

d

c

ef

ba

d

c

ef

Cota

1.64510,00f

1.3475.40e

1.2252,80d

1.47810,00c

1.2357,00b

1.2473,00a

estaca99,7211.623001

ObservaciónDel PuntoAdelanteIntermediaAtrásIzquierdaDerecha

Lecturas a las MirasDistanciasPuntos

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DIBUJO DE PERFILES

Perfiles Longitudinales

Este se dibuja en forma muy simple escogiendo un eje coordenado cuyo origen de partida puede ser cualquiera ( generalmente se ocupa el cero).

El dibujo debe adoptar diferentes escalas, siendo la escala vertical 10 veces mayor que la horizontal, es decir, si se dibujan las distancias que corresponden al eje horizontal en escala 1:100, la escala en la que se proyectaran las elevaciones deberá ser 1:10, el dibujo en tal caso resulta desfigurado respecto de la realidad pero es la única forma de poder apreciar los detalles del relieve que interesan para proyectarlo

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DIBUJO DE PERFILES

Perfiles Longitudinales

Relleno

CorteMovimiento de Tierra

Del Proyecto

99,38299,877100,113100,99599,719100Del TerrenoCotas

56,7046,7036,7020,0010,000Acumulado

10,0010,0010,0010,0010,000ParcialDistancias

Pr-25421Pr-1Puntos

Escalas :

H : 1 / 100

V : 1 / 10

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DIBUJO DE PERFILES


Para el dibujo de los perfiles Transversales, los ejes son sin duda los mismos y no inician ubicando sobre el eje de las cotas, el valor del eje longitudinal, en el punto correspondiente al transversal.

La escala en éste caso debe ser la misma para cotas y distancias ya que ambas magnitudes son cuantitativamente semejantes, ( se recomienda usar escalas pequeñas 1:10 – 1:20 – 1:25 – 1:50 ).

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DIBUJO DE PERFILES


Relleno

CorteMovimiento de Tierra

Del Proyecto

98,6599,0199,4299,7299,5098,9098,12Del TerrenoCotas

10,005,402,800,003,007,0010Distancias

fed1abcPuntos

Escalas :

H : 1 / 10

V : 1 / 10

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CURVAS DE NIVEL

Trabajo para la casa :

Identificar y definir los 8 TIPOS DE CURVA DE NIVEL que existen, esta materia de conceptos se da por pasada y será considerada en la próxima evaluación.

Próxima clase traer hoja de block H-10, lápiz grafito HB y 2H

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