1. CAPITULO I

1.1. Que es la Topografía?

La topografía es una técnica de trabajo que tiene por objeto medir extensiones de tierra, tomando los datos necesarios para su posterior representación sobre un plano o (dibujo); sin tener en cuenta la curvatura terrestre. La topografía considera la tierra como un plano. La topografía es el arte de medir distancias horizontales y verticales entre puntos y objetos sobre la superficie terrestre, medir ángulos entre rectas terrestres y localizar puntos por medio de distancias y ángulos previamente determinados. Conjuntamente con las mediciones reales están los cálculos matemáticos. Distancias, ángulos, direcciones, localizaciones, elevaciones, áreas y volúmenes se determinan a partir de los datos del levantamiento. Además gran parte de la información de un levantamiento se registra gráficamente en los planos de construcción, perfiles, plantas, esquemas y diagramas. El trabajo a seguir en un levantamiento topográfico comprende 2 etapas fundamentales: 1. Trabajo de Campo: Recopilación de datos y localización de puntos. 2. Trabajo de Oficina: Cálculos matemáticos y dibujo de planos necesarios para la obtención de resultados. 1.2. Por que estudiar Topografía y para que sirve? La topografía sirve como base para la mayoría de los trabajos de Ingeniería pues la elaboración de un proyecto se hace una vez se tengan los datos y planos topográficos que representen fielmente todos los accidentes del terreno sobre el cual se va a construir la obra. También se emplea para establecer los límites de propiedad de un terreno, medir su extensión, dividirla y localizar accidentes u objetos dentro de ella. La Topografía de alta precisión es usada por los gobiernos de los países para establecer sus fronteras, límites internos, para la determinación de las líneas de navegación en ríos y lagos y en especial para la confección de la carta geográfica del país. 1.2.1. Algunos usos en Ingeniería Civil. Eléctrica, Petróleos y Geología. Civil → Diseño de acueductos. → Diseño de alcantarillados → Diseño de vías → Urbanismo → Factibilidad de construcción de puentes. → Cartografía → Explanaciones. Eléctrica → Líneas de conducción de energía.

→ Mallas → Montaje de infraestructura. Petróleos → Líneas de conducción de gasoductos y poliductos → Mallas → Montaje de infraestructura. Geología → Estudio de suelos a lo largo de un recorrido. 1.3. Topografía y Geodesia La Geodesia es un tipo de topografía que tiene presente la verdadera forma curva del planeta mientras que la topografía considera la tierra como un plano. Ya que las extensiones de tierra medidas en esta última son tan pequeñas se considera que no alcanzan a ser afectadas por la curvatura terrestre. Como una medida de referencia que nos permita estimar cuando el levantamiento es tan grande que se vea afectado por la curvatura terrestre suministramos la siguiente información:

Figura 1.1 Topografía y Geodesia.

Se considera que la longitud de un arco ACB medida sobre la superficie de la tierra que mida 18,5 Km. es solo 0,007 m. mayor que la longitud de la cuerda subtendida por el AB, además la suma de los ángulos interiores de un triángulo plano y un triángulo esférico es solamente de 1 seg. para un triángulo esférico de 196 km² de área. Note que 1 km² = 100 ha. Conclusión: Puede apreciarse así que la forma de la tierra solo debe tenerse en cuenta en levantamientos de precisión de grandes áreas. La mayoría de los levantamientos en ingeniería son levantamientos de topografía plana no geodésica.

1.3.1. Importancia de la Topografía Para el estudiante de ingeniería es importante básicamente por dos aspectos: 1. Por que la topografía es la primera materia en la cual tiene oportunidad de desarrollar una labor profesional. 2. Por que aunque no tenga como ideal ser un topógrafo, si es muy útil dominar la materia como un primer paso en la mayoría de los ramos de la ingeniería y profesiones a fines.

Diferencias básicas entre Topografía y Geodesia.

TOPOGRAFIA.

GEODESIA.

No considera la curvatura terrestre para el cálculo de distancias, ángulos, áreas y volúmenes.

Considera la curvatura terrestre para el cálculo de distancias, ángulos y volúmenes.

Opera sobre porciones pequeñas de tierra considerándolas como planas.

Opera sobre grandes extensiones de tierra teniendo en cuenta la esfericidad de la tierra.

La línea que une dos puntos sobre la superficie terrestre es recta.

La línea que une dos puntos sobre la superficie terrestre es un arco.

La dirección de la plomada colocada en 2 puntos sobre la tierra es paralela.

La dirección de la plomada colocada en dos puntos sobre la tierra no es paralela.

La superficie imaginaria de referencia respecto a la cual se miden las alturas es una superficie plana.

La superficie imaginaria de referencia respecto a la cual se miden las alturas es una superficie curva.

El ángulo formado por la intersección de dos líneas sobre la superficie terrestre es un ángulo plano.

El ángulo formado por de 2 líneas sobre la superficie terrestre es un ángulo esférico.

1.4. División de la Topografía Se puede dividir la topografía en dos grandes ramas que son: → Planimetría → Altimetría. → Planimetría. Tiene en cuenta la proyección del terreno sobre un plano horizontal imaginario. Mide distancia y ángulos más no alturas entre puntos. → Altimetría. Tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los diferentes puntos del terreno. 1.5. Unidades empleadas en Topografía En topografía se miden distancias y ángulos y se calculan áreas y volúmenes por tanto necesitamos de un sistema de unidades, que para nosotros el más usual es el MKS y el sistema angular sexagésima, luego tendremos entonces: UNIDAD MEDIDA Longitud --------------------------------- Metros (Múltiplos y Sub múltiplos) Angulos -------------------------------- Grados, Minutos y Segundos Áreas --------------------------------- - m² Volúmenes --------------------------------- m3

No obstante es muy usual la medición de áreas en otras unidades como: Hectárea ------------------------------------ ha = 10.000 m² Vara cuadrada ----------------------------- v2 = 0,64 m² Fanegada------------------------------------ fg = 0,64 ha 1.6. Planimetría La Planimetría considera la proyección del terreno sobre un plano horizontal. Esta proyección se denomina “base productiva“y es la que se considera cuando se habla del área de un terreno. Las distancias se toman sobre esta proyección. Nunca se miden distancias inclinadas en topografía.

Figura 1.2 Planimetría.

NOTA: La topografía se ayuda de la geometría y la trigonometría para conseguir su fin. Se determinan líneas rectas y ángulos para formar figuras geométricas. El terreno se considera como un polígono y se trata de calcular su área. Para lograr este objetivo se localizan puntos sobre el terreno (que pueden ser los vértices del lote). Estos puntos pueden ser: → Puntos Instantáneos: Solo se utilizan por un momento para ubicar un detalle en ángulo y

distancia y luego pueden desaparecer, se usa para esto un jalón o un pin. (ver glosario). → Puntos Transitorios: Deben permanecer mientras se hace el trabajo y son estacas de

madera generalmente. → Puntos Definitivos: Son aquellos que no deben desaparecer cuando se ha terminado el

trabajo de campo, se materializan mediante mojones o estacas. Son además fijos y determinados ; hay dos clases de estos puntos:

→ Punto Natural: Es un punto propio del terreno y fácil de identificar. Ej.: Intersección de las orillas de 2 ríos, punto más alto de un cerro, parte de una roca, etc.

→ Punto Artificial: Es generalmente un mojón (paralelepípedo de concreto de más o menos 10x10 cm. y altura 60 cm.) que se entierra y sobresale unos 5 cm. sobre el terreno.

Una vez localizados los puntos se procede a medir la distancia entre ellos por medio de una cinta métrica o por cualquier otro método, como se verá más adelante.