REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.MINISTERIO DE EDUCACION
SUPERIOR.UNIVERSIDAD GRAN MARISCAL DE AYACUCHO.FACULTAD DE
INGENIERIA.ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL.CATEDRA: administracin de
obras
USO DE LA TOPOGRAFIA EN VIAS DE COMUNICACIN Y OBRAS EN
GENERAL
PROFESOR: ALUMNO: Alvaro Tovar C.I.: 17765358
CIUDAD GUAYANA, NOVIEMBRE DE 2014Los trabajos de ingeniera civil
es indispensable el dominio de la topografa. Cualquier tipo de
proyecto que se ejecute necesita de la aplicacin de la misma. El
ingeniero civil debe ser el que domina y maneja la situacin y el
aspecto topogrfico de todo proyecto. La topografa trata de
establecer un control en la configuracin de un terreno y de
elementos artificiales, naturales se pueden encontrar a travs de
medidas que se representan en mapas o planos con tcnicas
apropiadas.
Su objetivo es medir grandes extensiones de tierra este se puede
encantar de medir distancias horizontales y verticales puede tomar
datos necesarios segn su forma y accidente entre puntos y objetos
sobre la superficie. De manera general se establece un control
tanto vertical como horizontal de las medidas del terreno para
poder representarlos en escala con su forma y accidentes.
El estudio de la topografa, hace solo unos pocos aos, estaba
dirigido solamentea los estudiantes de ingeniera civil y
profesionales que necesitaban conocimientos bsicos para trabajar en
reas muy tcnicas como la geodesia. La topografa se estudia ahora en
muchas disciplinas debido a la especializacin y creacin de nuevas
profesiones, a las nuevas tecnologas y al aumento en general de
aplicaciones topogrficas en reas que por tradicin aparente no la
necesitaban.
Las ciencias o profesiones que trabajan en la transformacin de
la superficie terrestre contienen implcitas dentro de su desarrollo
reas tcnicas especficas entre las cuales se encuentra la topografa,
esta nos brinda elementos necesarios para la evaluacin de proyectos
de construccin e interventora de obras, tanto arquitectnicas como
civiles, as como proyectos ambientales y agropecuarios.
Campo de accin
La topografa es de ayuda en varios campos; por ejemplo:
Agronoma, Arquitectura, Geografa, Ing. Catastral y Geodesia,
Ingeniera agrcola, IngenieraCivil, Minera, etc.
TRABAJOS TOPOGRFICOS
La topografa es una ciencia geomtrica aplicada a la descripcin
de la realidad fsica inmvil circundante. Es plasmar en un plano
topogrfico la realidad vista en campo, en el mbito rural o natural,
de la superficie terrestre; en el mbito urbano, es la descripcin de
los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios,
calles, entre otros.
Se puede dividir el trabajo topogrfico como dos actividades
congruentes: llevar "el terreno al gabinete" (mediante la medicin
de puntos o levantamiento, su archivo en el instrumental electrnico
y luego su edicin en la computadora) y llevar "el gabinete al
terreno" (mediante el replanteo por el camino inverso, desde un
proyecto en la computadora a la ubicacin del mismo mediante puntos
sobre el terreno). Los puntos levantados o replanteados tienen un
valor tridimensional; es decir, se determina la ubicacin de cada
punto en el plano horizontal (de dos dimensiones, norte y este) y
en altura (tercera dimensin).
La topografa no solo se limita a realizar los levantamientos de
campo en terrenosino que posee componentes de edicin y redaccin
cartogrfica para que al confeccionar un plano se puede entender el
fenmeno representado a travs del empleo de smbolos convencionales y
estndares previamente normados para la representacin de los objetos
naturales y antrpico en los mapas o cartas topogrficas.
Conceptos bsicos de topografa
Geodesia: ciencia matemtica que tiene por objeto determinar la
forma y dimensiones de la Tierra, muy til cuando se aplica con
fines de control, es decir, para establecer la ordenacin de
tierras, los lmites de suelo edificable o verificar Las dimensiones
de las obras construidas.
Consideraciones bsicas en topografa
1. Los levantamientos topogrficos se realizan en reas
relativamente especficas de la superficie de la tierra.2. En
topografa no se considera la verdadera forma de la superficie de la
tierra, sino se supone como una superficie plana.3. La direccin de
la plomada, se considera que es la misma dentro de los lmites del
levantamiento.4. Todos los ngulos medidos en topografa se
consideran planos.5. Se considera recta a toda lnea que une 2
puntos sobre la superficie de la tierra.
Distancia: Es la separacin que existe entre dos puntos sobre la
superficie terrestre. En la topografa, distancia entre dos puntos
se entiende que es la distancia horizontal aunque en frecuencia se
miden inclinadas y se reducen a su equivalente en su proyeccin
horizontal antes de usarse, por medio de datos auxiliares como lo
son la pendiente o los ngulos verticales.
La distancia puede medirse directamente aplicando una unidad de
longitud patrn. En topografa idealmente la unidad de medida es el
metro aunque se utiliza la vara, el pie, la yarda, la legua y
cualquier otra unidad de mediada.
Levantamiento: es un conjunto de operaciones que determinan las
posiciones de puntos, la mayora calculan superficies y volmenes y
la representacin de medidas tomadas en el campo mediante perfiles y
planos entonces son topogrficos.
Los levantamientos topogrficos tienen por objeto tomar
suficientes datos de campo para confeccionar planos y mapas en el
que figura el relieve y la localizacin de puntos o detalles
naturales o artificiales y tiene como finalidad:1. La determinacin
y fijacin tenderos de terrenos2. Servir de base para ciertos
proyectos en la ejecucin de obras pblicas o privadas.3. Servir para
la determinacin de las figuras de terrenos y masas de agua.4.
Servir en toda obra vertical u horizontal.
Notas de Campo: Siempre deben tomarse en libretas especiales de
registro, y con toda claridad para no tener que pasarlas
posteriormente, es decir, se toman en limpio; deben incluirse la
mayor cantidad de datos complementarios posibles para evitar malas
interpretaciones ya que es muy comn que los dibujos los hagan
diferentes personas encargadas del trabajo de campo.
Tipos de levantamientos de manera general
Topogrficos: Estos producen mapas y planos de las caractersticas
naturales y hechas por el hombre. No existe una diferencia clara
entre mapa y plano, pero se acepta generalmente que en los planos,
los detalles se grafican y dibujan a escala exacta, mientras que en
los mapas muchos de los rasgos son representados por puntos o por
contornos, los cuales dan menos detalles, pero ms visin del rea
representada.
Geodsicos. Los levantamientos Geodsicos se distinguen por la
Tcnica y el uso que se les da. En los levantamientos Geodsicos de
grandes reas de la superficie terrestre se debe tomar en cuenta la
curvatura de la misma. La red de mediciones entre puntos de este
mismo sistema, son necesarios para controlar todo el levantamiento
y as determinar el lugar de grandes reas, debiendo tomar estas
medidas con la calidad ms alta posible.
As las tcnicas de medicin de alta precisin estn asociados con
los levantamientos Geodsicos, y como ya se mencion, sobre estas
grandes reas se debe considerar la curvatura de la superficie
terrestre.
De Ingeniera: Estos abarcan todos los trabajos topogrficos
requeridos antes, durante y despus de cualquier trabajo de
Ingeniera. Antes de comenzar cualquier trabajo se requiere un mapa
topogrfico a gran escala o plano que sirva como base al diseo.La
posicin propuesta de cualquier nuevo tipo de construccin debe
marcarse en el terreno, en planta y elevacin, operacin conocida
como replanteo y finalmente es por lo que se requiere hacer el
levantamiento. Especialmente para el diseo y construccin de nuevas
rutas, caminos, ferrocarriles, y en muchos aspectos de los
levantamientos, siempre se requiere calcular reas y volmenes de
movimiento de tierra, y los datos para trazar las curvas sobre el
alineamiento de la ruta.
Tipos de levantamientos topogrficos
Levantamientos de tipo general (lotes y parcelas): Estos
levantamientos tiene por objeto marcar o localizar linderos,
medianas o lmites de propiedades, medir y dividir superficies,
ubicar terrenos en planos generales ligando con levantamientos
anteriores o proyectar obras y construcciones. Las principales
operaciones son:
Definicin de itinerario y medicin de poligonales por los
linderos existentes para hallar su longitud y orientacin o
direccin. Replanteo de linderos desaparecidos partiendo de datos
anteriores sobre longitud y orientacin valindose de toda la
informacin posible y disponible. Divisin de fincas en parcelas de
forma y caractersticas determinadas, operacin que se conoce con el
nombre de particiones. Amojonamiento de linderos para garantizar su
posicin y permanencia. Referencia de mojones, ligados
posicionalmente a seales permanentes en el terreno. Clculo de reas,
distancias y direcciones, que es en esencia los resultados de los
trabajos de agrimensura. Representacin grfica del levantamiento
mediante la confeccin o dibujo de planos. Soporte de las actas de
los deslindes practicados.
Levantamiento longitudinal o de vas de comunicacin: Son los
levantamientos que sirven para estudiar y construir vas de
transporte o comunicaciones como carreteras, vas frreas, canales,
lneas de transmisin, acueductos, etc. Las operaciones son las
siguientes:
Levantamiento topogrfico de la franja donde va a quedar
emplazada la obra tanto en planta como en elevacin (planimetra y
altimetra simultneas). Diseo en planta del eje de la va segn las
especificaciones de diseo geomtrico dadas para el tipo de obra.
Localizacin del eje de la obra diseado mediante la colocacin de
estacas a cortos intervalos de unas a otras, generalmente a
distancias fijas de 5, 10 o 20 metros. Nivelacin del eje estacado o
abscisado, mediante itinerarios de nivelacin para determinar el
perfil del terreno a lo largo del eje diseado y localizado. Dibujo
del perfil y anotacin de las pendientes longitudinales Determinacin
de secciones o perfiles transversales de la obra y la ubicacin de
los puntos de chaflanes respectivos.
Clculo de volmenes (cubicacin) y programacin de las labores de
explanacin o de movimientos de tierras (diagramas de masas), para
la optimizacin de cortes y rellenos hasta alcanzar la lnea de
subrasante de la va.
Trazado y localizacin de las obras respecto al eje, tales como
puentes, desages, alcantarillas, drenajes, filtros, muros de
contencin, etc.
Localizacin y sealamiento de los derechos de va zonas legales de
paso a lo largo del eje de la obra.
Levantamientos de minas: Estos levantamientos tienen por objeto
fijar y controlar la posicin de los trabajos subterrneos requeridos
para la explotacin de minas de materiales minerales y relacionarlos
con las obras superficiales. Las operaciones corresponden a las
siguientes:
Determinacin en la superficie del terreno de los lmites legales
de la concesin y amojonamiento de los mismos. Levantamiento
topogrfico completo del terreno ocupado por la concesin y
confeccionamiento del plano o dibujo topogrfico correspondiente.
Localizacin en la superficie de los pozos, excavaciones,
perforaciones para las exploraciones, las vas frreas, las plantas
de trituracin de agregados y minerales y dems detalles
caractersticos de estas explotaciones. Levantamientos subterrneos
necesarios para la localizacin de todas las galeras o tneles de la
misma. Dibujo de los planos de las partes componentes de la
explotacin, donde figuren las galeras, tanto en seccin longitudinal
como transversal. Dibujo del plano geolgico, donde se indiquen las
formaciones rocosas y accidentes geolgicos. Cubicacin de tierras y
minerales extrados de la excavacin en la mina.
Levantamientos hidrogrficos: Estos levantamientos se refieren a
los trabajos necesarios para la obtencin de los planos de masas de
aguas, lneas de litorales o costeras, relieve del fondo de lagos y
ros, ya sea para fines de navegacin, para embalses, toma y
conduccin de aguas, cuantificacin de recursos hdricos, etc. Las
operaciones generales son las siguientes:
Levantamiento topogrfico de las orillas que limitan las masas o
corrientes de agua. Batimetra mediante sondas ecogrficas para
determinar la profundidad del agua y la naturaleza del fondo.
Localizacin en planta de los puntos de sondeos batimtricos mediante
observaciones de ngulos y distancias. Dibujo del plano
correspondiente, en el que figuren las orillas, las presas, las
profundidades y todos los detalles que se estimen necesarios.
Observacin de las mareas o de los cambios del nivel de las aguas en
lagos y ros. Medicin de la intensidad de las corrientes o aforos de
caudales o gastos (volumen de agua que pasa por un punto
determinado de la corriente por unidad de tiempo).
Levantamientos catastrales y urbanos:
Son los levantamientos que se hacen en ciudades, zonas urbanas y
municipios para fijar linderos o estudiar las zonas urbanas con el
objeto de tener el plano que servir de base para la planeacin,
estudios y diseos de ensanches, ampliaciones, reformas y proyecto
de vas urbanas y de los servicios pblicos, (redes de acueducto,
alcantarillado, telfonos, electricidad, etc.).
Un plano de poblacin es un levantamiento donde se hacen las
mediciones de las manzanas, redes viales, identificando claramente
las reas pblicas (vas, parques, zonas de reserva, etc.) de las reas
privadas (edificaciones y solares), tomando la mayor cantidad de
detalles tanto de la configuracin horizontal como vertical del
terreno. Este trabajo debe ser hecho con extrema precisin y se basa
en puntos de posicin conocida, fijados previamente con
procedimientos geodsicos y que se toman como seales permanentes de
referencia. Los levantamientos catastrales comprenden los trabajos
necesarios para levantar planos de propiedades y definir los
linderos y reas de las fincas campestres, cultivos, edificaciones,
as como toda clase de predios con espacios cubiertos y libres, con
fines principalmente fiscales, especialmente para la determinacin
de avalos y para el cobro de impuesto predial. Las operaciones que
integran este trabajo son las siguientes:
Establecimiento de una red de puntos de apoyo, tanto en
planimetra como en altimetra. Relleno de esta red con tantos puntos
como sea necesario para poder confeccionar un plano bien detallado.
Referenciacin de cierto nmero de puntos especiales, tales como
esquinas de calles, con marcas adecuadas referido a un sistema nico
de coordenadas rectangulares. Confeccin de un plano de la poblacin
bien detallado con la localizacin y dimensiones de cada casa.
Preparacin de un plano o mapa mural. Dibujo de uno o varios planos
donde se pueda apreciar la red de distribucin de los diferentes
servicios que van por el subsuelo (tuberas, alcantarillados, cables
telefnicos, etc.).
Levantamientos areos o fotogramtricos: Se hacen por
fotogrametra, generalmente desde aviones y se usan como auxiliares
muy valiosos de todas las otras clases de levantamientos. Se
realizan por medio de fotografas areas tomadas con cmaras
especiales ya sea desde un avin, o desde estaciones de la
tierra.
Subterrneos: se utiliza para determinacin de masas de agua
subterrnea.
METODO USADOPRECISIONAPLICACIN PRACTICA
A Pasos1/100 1/200Se utiliza para el reconocimiento ycomparacin
entre medidas efectuadas con cinta .
Estadimtrico (indirecto)1/1000 - 1/3000Para el levantamiento de
detalles, comprobacin de medidas mas precisas.
Cinta sencilla (directa)1/10000 - 1/5000Se utiliza en
poligonales para levantamientos topogrficos de construccin
civil.
Cinta de precisin1/10000- 1/30000Para poligonales de planos de
poblacin, base de triangulacin demediana precisin y trabajos
especiales de ingenieras
Electrnico1/100001/300000Para levantamiento de alta precisin en
base de triangulacin
Divisin operacional de la topografa
Para su estudio la topografa se ha estudiado en las siguientes
ramas:
Planimetra: Representacin horizontal de los datos de un terrenos
que tiene por objeto determinar las dimensiones de este. Se
estudian los procedimientos para fijar las posiciones de puntos
proyectados en un plano horizontal, sin importar sus elevaciones.
Dicho de otro manera estamos representando el terreno visto desde
arriba o de planta.
Para la planimetra podemos usar la cinta o el teodolito como
instrumento universal. Las distancias con que se trabaja y que se
marcan en planos en planos, siempre son horizontales. Por tanto,
las distancias siempre que se puede se miden horizontales o se
convierten a horizontales con datos auxiliares (ngulo vertical o
pendiente). La cinta determina las distancias con mayor exactitud,
con teodolito tiene menor precisin en las distancias.
Altimetra: tiene como objeto principal determinar la diferencia
de alturas entre puntos situados en el terreno. (Usamos el nivel,
teodolito, cinta).
Altiplanimetria: combinacin de las anteriores por lo que se
puede realizar un trabajo mediante planimetra y otro por altimetra
y despus fusionamos ambas.
PLANIMETRIA CON CINTA
La medicin de distancia es la base de la topografa
independientemente de las irregularidades del terreno la distancia
entre dos puntos es la proyeccin horizontal entre las lneas de
plomada que pasan por dicho punto. El mtodo mas comn para medir dos
distancias es por medio de cinta (medida directa) conocida como
cadenamiento y para su ejecucin se necesitan tres o cuatro
personas.
Las personas involucradas son:
Cadeneros (Cadenero delantero quien lleva el cero de la cinta,
el encargado de tensar la cinta y el cadenero trasero quien
sostiene la tensin efectuada por el cadenero delantero.)Alineador
quien es el encargado de dar direccin entre dos puntos cuando sea
necesario.Anotador: el que lleva los registros de campos
levantados.
Recordemos que La medida de distancia entre dos puntos podr ser
directa o indirecta. Directa: realizadas con cintas (cadenas)
directamente sobre el terreno Indirectas: Estada y teodolito, por
transmisin de ondas.
Medicin con cinta
La operacin de medir una distancia con cinta se llama cadenear.
Existen muchos tipos de cinta hechas de diferentes materiales,
pesos y longitudes, algunas de las ms comunes son:
Cintas de Acero: con longitudes de 10, 15, 20, 25, 30 y 50m.
Este tipo de cinta tiene graduado el primer metro en decmetros y
otras tambin el ultimo. Se hacen con acero de 3/8 de pulgada con un
ancho que vara de 6-9 mm y pesan entre 1 1.5 Kg por cada 30
metros.
Cintas de tela: estn hechas de un material impermeable y llevan
entretejido pequeos hilos de a cero o bronce para evitar que se
alarguen. Por lo general vienen en longitudes de 10, 20 y 30 m.
Este tipo de cinta no se usa para grandes levantamientos.
Cintas de metal invar: se fabrican con una aleacin de nquel
(35%) y el complemento de acero, estas al ser enrolladas forman un
circulo de 24 cm. De ancho, debe de tenerse mucho cuidado con la
manipulacin de estas. Las cintas son conocidas comnmente, la cadena
est hecha con eslabones metlicos de 20 cm. y a cada metro tiene una
placa.
Las cintas invar son usadas en levantamientos geodsicos de alta
precisin. Debido a su alto costo son de poco uso en los
levantamientos topogrficos.
Cinta de fibra de vidrio: son de las ms comunes tienen una
longitud de 20, 25 y 30 metros. Recomendables para la medicin de
largas distancias por su menor peso, flexibilidad y duracin, por
ser lavables, no conductores de la electricidad y resistentes a la
abrasin y tensin.
1. Hebras paralelas de fibra de vidrio.2. Revestimiento
plstico.3. Revestimiento transparente que protege el marcaje de la
cinta. Muy resistente al desgaste, ligero, flexible, lavable, no
conductor elctrico en seco.
Todas las cintas de fibra de vidrio estn homologadas segn la
normativa CEE de precisin.
Equipo utilizado en la medicin con cinta
Piquetes (fichas de acero): son generalmente de 25-40 cm. de
longitud. En un extremo tiene punta y en el otro una argolla. Se
emplean para marcar los extremos de la cinta durante el proceso de
la medida de distancia entre dos puntos que tienen una longitud
mayor que la cinta. Un juego de estas fichas consta de once piezas.
Normalmente en el campo se usan clavos y fichas.
Jalones o balizas: Son de metal o de madera y con punta de acero
para indicar la localizacin de puntos transitorios o momentneos, se
utiliza tambin para la alineacin de puntos. Su longitud es de 2 a 3
M, y su seccin circular de 1 pulgada (). Pintadas en franjas de 20
cm de color rojo y blanco alternativamente para ayudar en su
visualizacin en el terreno.
Dicho de manera sencilla un jaln es una vara larga de madera, de
seccin cilndrica o prismtica, comnmente pintada en secciones que
alternan los colores blanco y rojo, que termina en un regatn de
acero, por donde se clava en el terreno. Los jalones se utilizan
para determinar puntos fijos en el levantamiento de planos
topogrficos, para trazar las alineaciones, para determinar las
bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno.
Normalmente, son un medio auxiliar al teodolito.
Plomada: La plomada es una herramienta usada frecuentemente en
cualquier trabajo de topografa, ya que mediante su empleo se puede
establecer el nivel vertical o proyeccin para determinar
distancias. El peso de la plomada a utilizar, se relaciona
directamente con la accin (flexibilidad) de la caa empleada Su
forma ms sencilla est compuesta de un hilo o cordn y un Peso de
metal. Las plomadas fabricadas en la actualidad intentan ser lo ms
ligeras posible, en muchos casos emplean metales como el aluminio,
de gran resistencia pero comparativamente de poco peso.
Empleo de la cinta en medidas de distancias
a) Terreno horizontal: Se va poniendo la cinta paralela al
terreno, al aire, y se marcan los tramos clavando estacas o
"fichas", o pintando cruces. Este tipo de medicin no representa
ningn problema pues la cinta se podr extender en toda su longitud
de ser posible. Lo importante es que ambos cadeneros debern de
mantener la cinta lo ms horizontal posible y al mismo tiempo libre
de todo obstculo.
b) Terreno inclinado: Pendiente constante. Es estos casos entre
en juego la endiente la cual se ser mayor del 7% imposibilitara la
extensin total de la cinta. Cuando sean pendiente grandes deberemos
medir en tramos cortos; el cadenero delantero llegara hasta una
distancia no mayor que la cinta quede a la altura de su pecho y el
cadenero trasero tendr que trabajar con la rodilla al suelo. En
estos tipos de terrenos usamos el mtodo llamado BANQUEO en el cual
la mxima altura que puede estar la cinta es a la altura del pecho
del cadenero delantero. El cadenero trasero deber estar agachado de
rodillas sobre el terreno
c) Terreno irregular: Siempre se mide en tramos horizontales
para evitar el exceso de datos de inclinaciones de la cinta en cada
tramo.Para llevar a cabo la medicin hay que seguir los seis pasos
descritos a continuacin.
1. Alineacin: La lnea a medirse se marca en forma definida en
ambos extremos y tambin en puntos intermedios, si fuera necesario,
para asegurarse de que no hay obstrucciones a las visuales. Esto se
hace con jalones, el cadenero delantero es alineado en su posicin
por el cadenero trasero. Las indicaciones se dan a voces o por
seales con las manos.
2. Tensado: El cadenero trasero sostiene el extremo con la marca
de 30 mts. De la cinta sobre el primer punto (el de partida) y el
cadenero delantero que sostiene el extremo con la marca cero, es
alineada por aquel. Para obtener resultados exactos, la cinta debe
estar en lnea recta y los dos extremos sostenidos a la misma
altura. Se aplica entonces una tensin especfica generalmente de 4.5
7 kg para mantener una fuerza uniforme cada cadenero se enrolla en
la mano la tira de cuero que 1levan los extremos de la cinta,
manteniendo los brazos pegados al cuerpo y se sitan mirando al
frente en ngulo recto con la lnea visual. En estas condiciones solo
necesita inclinar un poco el cuerpo para sostener, disminuir o
aumentar la tensin.
3. Aplome: La maleza, arbustos, los obstculos y las
irregularidades del terreno pueden hacer imposible tener la cinta
sobre el terreno. En vez de ello, los cadeneros marcan cada extremo
de una medida colocando un hilo de una plomada contra la gradacin
respectiva de la cinta y asegurndose con el pulgar. El cadenero
trasero sostiene la plomada sobre el punto fijo mientras el
cadenero delantero marca la cintada. Al medir una distancia de
menos longitud de la cinta, el cadenero delantero llevar el hilo de
la plomada hasta el punto de la cinta que quede sobre la marca del
terreno.
4. Marcaje: Una vez alineada y tensada correctamente la cinta,
estando e1 cadenero trasero en el punto inicial de la seal de
listo; el cadenero delantero deja caer la plomada que esta sobre la
marca cero y clava una aguja en el hoyo hecho por la punta de la
plomada, la aguja debe clavarse en posicin perpendicular a la cinta
y aproximadamente con un ngulo de 45 grados con respecto al
terreno.
5. Cuando se cadenea sobre el pavimento se deja deslizar la
plomada hasta que toque el piso y se marca la posicin en l, por
medio de una rayadura en cruz; un clavo, una marca con crayn, un
clavo que atraviese una ficha, o cualquier otra media apropiada.
Cuando la distancia a medirse sea menor que una cinta se aplica la
operacin corte de cinta.
6. Lectura: Hay dos tipos de marcado de graduacin en las cintas
para topografa. Es necesario determinar el tipo de cinta de que se
trate antes de iniciar el trabajo pues se evita as el cometer
repetidas equivocaciones.
7. Cuando la medicin de la distancia entre dos puntos es menor
que la longitud total de la cinta no hay ningn problema, su lectura
es directa. Cuando se mide por tramos, se debe llevar un registro
cuidadoso de lecturas y si no queda en una marca completa de la
cinta en decimales de metro y estimar lo que no se puede apreciar a
simple vista.
8. Anotaciones: Por Falta de cuidado en las anotaciones se puede
echar a perder un trabajo. Cuando se ha obtenida una medida parcial
de cinta en el extrema final de una lnea, el cadenero trasero
determina el nmero de cintadas completas contando las fichas o
agujas que ha recogido del juego original. Para distancias mayores
de 300 m. se hace una anotacin en la libreta de registro cada vez
que el cadenero trasero tenga 10 agujas y hay una clavada en el
terreno.
Trazado y replanteo de lneas paralelas y perpendicular con
cinta
Mtodo 3, 4,5Dos mtodos comunes son el 3-4-5 y el de la cuerda.
El primero consiste en medir sobre la alineacin una longitud de 3
metros, luego estimar una perpendicular de 4 m y verificar esta
medida con la medida de 5 m. El segundo mtodo es para realizar
perpendiculares de un punto a una lnea de trabajo en el cual se
traza una cuerda y se encuentran los dos puntos de interseccin de
cuerda midindole la mitad entre ellos. En la siguiente figura se
ilustran ambos mtodos.
Mtodos para medir alineaciones con obstculos.
Mtodo de ordenadas sobre bases inclinadas: Para determinar la
distancia AB (vase fig. No.3) por este mtodo un operador sujeta un
extremo de la cinta en el punto "B" y describe un arco con radio de
30 mts. (Si la cinta es de 30 mts.) Con centro en el punto B. El
otro operador se sita en "A" alinea el extremo de la cinta con algn
objeto distante "O" y dirige la colocacin de las agujas en los
puntos "a y "b" en que el arco cort la alineacin AO de la alineacin
ab, se toma el centro y se marca el punto C. Posteriormente se
miden las alineaciones AC y BC para poder calcular la distancia
AB.
Procedimientos de campo en el levantamiento de una poligonal con
cinta y obstculos. 1.- Determinacin de los vrtices del polgono. 2.-
Medicin con cinta de los lados en los que no existe obstculos. 3.-
Medicin de la alineacin con obstculos usando el mtodo ms adecuado
de los antes mencionados. 4.- Medicin de ngulos con cinta.
PLANIMETRIA CON TEODOLITO
Los instrumentos utilizados para el desarrollo de la planimetra
con teodolito son el mismo teodolito, la estada, cinta y marcas. Ms
adelante hablaremos de cada uno de ellos. En esta unidad haremos
mucho uso del mtodo estadimtrico que consiste en medir distancia
con el teodolito y la estada. En las practicas de campo se abordar
esta temtica, as como la combinacin de teodolito y cinta. Es muy
importante conocer los tipos de ngulos que poseen.
El Teodolito o trnsito
El Teodolito o trnsito es el aparato universal para la
Topografa, debido a la gran variedad de usos que se le dan, puede
usarse para medir y trazar ngulos horizontales y direcciones,
ngulos verticales, y diferencias en elevacin; para la prolongacin
de lneas; y para determinacin de distancias. Aunque debido a la
variedad de fabricantes de trnsitos stos difieren algo en cuanto a
sus detalles de construccin, en lo que respecta a sus
caractersticas esenciales son sumamente parecidos.
Mtodo estadimtrico para medir distancias
El material necesario para este mtodo es un teodolito, el cual
posee hilos horizontales en su retculo llamados hilos estadimtricos
y una regla graduada llamada mira estadimtrica, mira o estadia. La
distancia horizontal desde el teodolito a la mira se puede calcular
por la expresin siguiente:
DH = K S Cos2
Dnde:DH: Es la distancia horizontal calculada expresada en
metros K es una constante estadimtrica igual a 100.S: Conocido como
intercepto, es el intervalo estadimtrico igual a la lectura hilo
superior menos lectura hilo inferior. S = HS - HI: es el ngulo
vertical formado por la visual y la horizontal (Elevacin o
depresin).
Estacin totalSe denomina estacin total a un aparato
electro-ptico utilizado en topografa, cuyo funcionamiento se apoya
en la tecnologa electrnica. Consiste en la incorporacin de un
distancimetro y un microprocesador a un teodolito
electrnico.Algunas de las caractersticas que incorpora, y con las
cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumrica de
cristal lquido (LCD), leds de avisos, iluminacin independiente de
la luz solar, calculadora, distancimetro, trackeador (seguidor de
trayectoria) y en formato electrnico, lo cual permite utilizarla
posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de
diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades,
el clculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera
sencilla y eficaz y clculo de acimutes y distancias.
FuncionamientoVista como un teodolito; una estacin total se
compone de las mismas partes y funciones. El estacionamiento y
verticalizacin son idnticos, aunque para la estacin total se cuenta
con niveles electrnicos que facilitan la tarea. Los tres ejes y sus
errores asociados tambin estn presentes: el de verticalidad, que
con la doble compensacin ve reducida su influencia sobre las
lecturas horizontales, y los de colimacin e inclinacin del eje
secundario, con el mismo comportamiento que en un teodolito clsico,
salvo que el primero puede ser corregido por software, mientras que
en el segundo la correccin debe realizarse por mtodos mecnicos.El
instrumento realiza la medicin de ngulos a partir de marcas
realizadas en discos transparentes. Las lecturas de distancia se
realizan mediante una onda electromagntica portadora (generalmente
microondas o infrarrojos) con distintas frecuencias que rebota en
un prisma ubicado en el punto a medir y regresa, tomando el
instrumento el desfase entre las ondas. Algunas estaciones totales
presentan la capacidad de medir "a slido", lo que significa que no
es necesario un prisma reflectante.Este instrumento permite la
obtencin de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o
arbitrario, como tambin a sistemas definidos y materializados. Para
la obtencin de estas coordenadas el instrumento realiza una serie
de lecturas y clculos sobre ellas y dems datos suministrados por el
operador. Las lecturas que se obtienen con este instrumento son las
de ngulos verticales, horizontales y distancias. Otra
particularidad de este instrumento es la posibilidad de
incorporarle datos como coordenadas de puntos, cdigos, correcciones
de presin y temperatura, etc.La precisin de las medidas es del
orden de la diezmilsima de gonio en ngulos y de milmetros en
distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 2 y
5 kilmetros segn el aparato y la cantidad de prismas usada. Para el
optimo desempeo de las Estaciones Totales es necesario que el
equipo est calibrado, para ello se debe darle mantenimiento y
ajustes mediante el uso de un colimador.Toma de datosActualmente el
mtodo ms utilizado para la toma de datos se basa en el empleo de
una estacin total, con la cual se pueden medir ngulos horizontales,
ngulos verticales y distancias. Conociendo las coordenadas del
lugar donde se ha colocado la Estacin es posible determinar las
coordenadas tridimensionales de todos los puntos que se
midan.Procesando posteriormente las coordenadas de los datos
tomados es posible dibujar y representar grficamente los detalles
del terreno considerados. Con las coordenadas de dos puntos se hace
posible adems calcular las distancias o el desnivel entre los
mismos puntos aunque no se hubiese estacionado en ninguno.Se
considera en topografa como el proceso inverso al replanteo, pues
mediante la toma de datos se dibuja en planos los detalles del
terreno actual. Este mtodo est siendo sustituido por el uso de GPS,
aunque siempre estar presente pues no siempre se tiene cobertura en
el receptor GPS por diversos factores (ejemplo: dentro de un tnel).
El uso del GPS reduce considerablemente el trabajo, pudindose
conseguir precisiones buenas de 2 a 3 cm si se trabaja de forma
cinemtica y de incluso 2 mm de forma esttica. Los datos de
altimetra o z levantados por la estacin no son ni deben tomarse
como definitivos hasta comprobarlos por una nivelacin
diferencial.ReplanteoEl replanteo es el proceso inverso a la toma
de datos, y consiste en plasmar en el terreno detalles
representados en planos, como por ejemplo el lugar donde colocar
ejes de cimentaciones, anteriormente dibujados en planos. El
replanteo, al igual que la alineacin, es parte importante en la
topografa. Ambos son un paso previo fundamental para poder proceder
a la realizacin de la obra.Ejes del replanteoLos ejes que se
necesitan para realizar el replanteo son: Eje horizontal Eje
vertical Eje de cotas Eje de rotacinClismetro
Es un instrumento topogrfico destinado a medir pendientes,
ngulos verticales, horizontalizar la cinta, calcular alturas y
lanzar visuales con una pendiente dada. Su diseo es una versin
mejorada del nivel de mano, que incorpora un transportador metlico
el cual permite hacer mediciones de inclinacin y desniveles.
Trazado lnea de Pendiente Constante en el terreno
Cuando no se dispone de planos topogrficos o simplemente se
desea localizar la lnea de ceros directamente en el terreno es
necesario el uso de un nivel Abney (o clismetro) o de pendiente y
una mira. La pendiente a utilizar se puede determinar por tramos y
para calcularse se debe estimar la distancia a recorrer y la
diferencia de altura entre los puntos extremos de cada tramo. El
procedimiento, apoyado en la Figura 4.15, es el siguiente: Se fija
en el nivel Abney la pendiente deseada para la lnea de ceros. Se
ubica el nivel a una altura determinada y apropiada para el ojo
sobre un jaln. En el terreno se ubica el punto o puntos que tengan
una lectura de mira igual a la altura del Abney o Clismetro sobre
el jaln. La superficie del terreno en la direccin observador menos
lectura de mira tendr entonces una pendiente igual a la marcada en
el nivel Abney. El procedimiento anterior es vlido en terrenos muy
regulares, pero en terrenos irregulares al ir ubicando los puntos
que cumplan la altura de mira buscada probablemente se obtendrn
direcciones que generen alineamientos errneos o defectuosos. Para
evitar este problema el procedimiento a seguir es el siguiente: Se
definen ciertos lmites para corte y para lleno a lo largo de la
lnea a trazar. Teniendo en cuenta el valor del corte o lleno
estimado en un punto cualquiera la lectura de la mira ser variable
de modo que la direccin general que debe llevar el alineamiento es
ms fcil de controlar. Con el valor ledo en la mira se puede
calcular la altura del lleno o del corte
