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ejemplos de un levantamiento con nivel tipográfico (ingeniería civil UPeU)
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UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAE.A.P. de Ingeniería Civil
INFORME Nº 006
PERFIL LONGITUDINAL
Informe presentada en cumplimiento parcial de la asignatura Topografía I
Autor:
THEA HUACCHA Reinhold Giovani
Profesor:
ING. PACORICONA CANAZA Luis Gustavo
Juliaca, Mayo 2015
ContenidoIntroducción.........................................................................................................................................1
Síntesis del Contenido.........................................................................................................................1
Objetivos..............................................................................................................................................1
Ubicación.............................................................................................................................................2
1. Marco Teórico.................................................................................................................................3
1.1 Topografía:..........................................................................................................................3
1.2 Nivelación topográfica........................................................................................................3
1.3 Perfil longitudinal................................................................................................................3
1.4 Clases de Nivelación...........................................................................................................3
1.4.1 Nivelación Geométrica................................................................................................3
1.5 Tipos De Nivelación............................................................................................................4
1.5.1 Nivelación Diferencial Simple....................................................................................4
1.5.2 Nivelación Diferencial Compuesta..............................................................................5
1.5.3 Nivelación Reciproca..................................................................................................5
1.6 Metodología.........................................................................................................................6
2. Materiales Utilizados...................................................................................................................6
2.1 Nivel topográfico.................................................................................................................6
2.2 Mira.....................................................................................................................................6
2.3 Trípode................................................................................................................................7
Clavos de calamina..........................................................................................................................7
3. Procesos Realizados....................................................................................................................8
3.1 Desarrollo en el campo........................................................................................................8
3.2 Tabla de valores reales en trabajo de campo (libreta topográfica)....................................11
3.3 Calculo de datos................................................................................................................11
3.3.1 Formulas dadas para la adquisición de dados faltantes.............................................12
3.4 Elaboración Del Plano.......................................................................................................12
CONCLUSIONES.............................................................................................................................15
Referencias........................................................................................................................................16
Plano Adquirido.................................................................................................................................17
Anexos...............................................................................................................................................18
1
Introducción
A lo largo de la historia de la humanidad la ingeniería civil siempre destacó con
mayor aporte en el desarrollo del hombre de sobre todas las otras ingenierías.
Cabe mencionar la topográfica o geodésica, es una rama principal de la ingeniería
civil que estudia métodos necesarios para representar un terreno con todos sus detalles con
fin de adquirir un proyecto organizado.
El presente trabajo constituido de conocimientos adquiridos en clases, muestra los
procesos de elaboración de una nivelación en un terreno con desniveles geográficos, que se
presentan en muestra superficie terrestre, con fines de describir la forma del terreno de una
manera más detallada. Aplicando conocimientos y ello llevándolos a la práctica se trata
de lograr una mejor calidad profesional.
Síntesis del Contenido
El contenido de este trabajo enfoca básicamente a un levantamiento de perfil
longitudinal de una superficie en desnivel de lugar determinado, utilizando instrumentos
que nos sean útiles para un levantamiento adecuado, así mismo la aplicación de
conocimientos adquiridos en clases nos son factibles para proceso adecuado.
Objetivos
a) Plasmar en práctica los conocimientos teóricos adquiridos en el salón, haciendo uso
los instrumentos propios de la topografía en un campo de trabajo.
b) Obtener dominio y destreza en el campo de la topografía.c) Aclarar dudas en el proceso de la práctica. d) Reducir errores cometidos comúnmente a lo más mínimo.e) Emplear conocimientos anteriores para comprobar si verdaderamente es de gran
utilidad
2
Ubicación
Departamento : Puno
Provincia : San Román
Distrito : Juliaca
(Kilómetro 6 salida Arequipa Villa Chullunquiani)
Coordenadas : Norte 8285000 Sur 374500 Altitud : 3800m.s.n.m.
Figura 01.- Campus Universitario.
3
1. Marco Teórico
1.1 Topografía:
Ciencia Aplicada que se encarga de determinar las posiciones relativas de los puntos
sobre la tierra, así como la representación en un plano de una porción de la superficie
terrestre, en otras palabras la topografía estudia métodos y procedimientos para hacer
mediciones sobre el terreno y su representación gráfica.
1.2 Nivelación topográfica
La nivelación, es el conjunto de métodos u operaciones que tienen por objeto
determinar las altitudes de los diversos puntos del terreno referidos a un mismo plano
horizontal de referencia.
Los instrumentos utilizados para evaluar las diferencias de nivel, se denominan
altímetros.
1.3 Perfil longitudinal
Son los cortes verticales que se hacen en un terreno a lo largo de un eje. Se usa mucho
para trazar el perfil de la rasante o el eje de un proyecto, ya que se trata de una carretera,
túnel, explanación para una edificación, conducciones de agua, alcantarillado, líneas
eléctricas, canales, ferrocarriles, etc.
Para dibujar un perfil longitudinal es necesario conocer las cotas de los puntos y las
distancias horizontales entre ellos. Esto se puede lograr directamente del terreno
(nivelación longitudinal) o partir de los planos con curvas de nivel.
1.4 Clases de Nivelación
La nivelación puede ser geométrica, trigonométrica ó barométrica.
1.4.1 Nivelación Geométrica
Cuando la diferencia de altura o cotas de los puntos del terreno se calculan, en
forma directa por medio de los niveles ó altímetros.
4
Aplicaciones de na nivelación
En el proyecto de carreteras, vías férreas y canales que han de tener
pendientes que se adapten en forma óptima a la topografía existente.
Situar obras de construcción de acuerdo con elevaciones planeadas.
Calcular volúmenes de movimientos de tierras ó terracerías.
Investigar las características del sistema de drenaje de regiones.
Elaborar mapas y planos a curvas de nivel, que muestran la configuración
general del terreno
1.5 Tipos De Nivelación
Se tienen los siguientes tipos:
1.5.1 Nivelación Diferencial Simple.
Método más usado para determinar desniveles entre dos puntos tales como A y B.
El instrumento se coloca entre los dos puntos, de manera que las dos distancias a
ellos sean poco más o menos iguales, pero sin preocuparse de que el instrumento se
estacione en la línea recta que une los dos puntos.
Figura 02.- Idea de la nivelación simple.
5
1.5.2 Nivelación Diferencial Compuesta.
Resulta de efectuar cuando las circunstancias lo requieran, dos o más nivelaciones
diferenciales simples consecutivas. Se utiliza para hallar la diferencia de nivel entre puntos
distantes o entre puntos de mayor altura.
Figura 03.- Idea de nivelación la compuesta.
1.5.3 Nivelación Reciproca.
Cuando se trata de atravesar con una nivelación de precisión un río, un pantano de más
de 60 m. de ancho, no pueden utilizarse los métodos que acabamos de explicar, puesto que
a una distancia mayor de 60 m. no es posible una operación de los milímetros sobre la
mira.
6
Figura 04.- Idea de la nivelación Reciproca.
1.6 Metodología
El método de utilización en el presente informe es la nivelación de clase
geométrica y un tipo compuesto, su uso de clase y tipo de nivelación mencionada es
porque nos facilita una vista previa de terreno en desnivel con mayor detalle, todo esto se
debe para un mejor replanteo de obras civiles.
2. Materiales Utilizados
2.1 Nivel topográfico
Instrumento usado en topografía y agrimensura que, de manera análoga a un teodolito, permite medir niveles y realizar nivelación con precisión elevada.
Figura 5: Nivel topográfico.
2.2 Mira
Es una estadía o mira estadimetrica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir diferencia de altura (Figura 6)
7
Figura 6: Mira
2.3 Trípode
Básicamente es utilizado el trípode (Figura 7) para situar el nivel topográfico (Figura 5) de una manera eficaz para una mejor maniobrabilidad.
Figura 7. Trípode
Clavos de calamina
Pieza pequeña de metal, larga, delgada, con cabeza y terminada en punta (Figura 8),
que sirve para sujetar o fijar una cosa a otra; se introduce golpeando la cabeza con un
martillo.
Figura 8: Clavos de Calamina.
8
3. Procesos Realizados
3.1 Desarrollo en el campo
a. Ubicación del terreno donde se ejecutara el levantamiento de perfil
longitudinal
b. Ubicamos la posición del BM y su cota.
c. Teniendo el terreno ubicado (Figura 9), se inició levantamiento de perfil
longitudinal.
igura 9: Idea del lugar inicial y final.
d. Ubicado nuestro punto inicial, a ello se le designa el punto BM y Cota,
como se observa en la figura 10, seguidamente se estaciona el nivel
topográfico en una ubicación cualquiera, luego se toma la lectura hacia la
vista atrás (v (+)) que es el mismo punto BM.
9
Figura 10: lectura vista atrás.
e. Obtenido nuestra primera lectura hacia la vista atrás, proseguimos a colocar
la mira topográfica a cada 20m desde el BM, si no contamos con muchas
miras utilizamos clavos de calamina para poner como referencia a cada
distancia como se observa en la Figura 11.
Figura 11: Asignación de puntos.
f. Obtenido nuestra primera lectura hacia la vista atrás, proseguimos con las
lecturas hacia vista adelante (v (-)), en cada distancia asignada como
podemos apreciar en la siguiente figura.
Figura 12: Lectura hacia puntos adelante.
g. Como podemos observar en la Figura 12 solo se pudo lecturar 3 puntos hacia
adelante, ahora es donde hacemos cambio de estación del nivel topográfico para la
10
lectura del siguiente punto. Al momento de cambiar la estación debemos tener en
cuenta que la mira del punto 3 quede estático en su mismo lugar solo se le gira
para poder lecturar, ahora la lectura al punto 3 de la siguiente estación, se le toma
como vista atrás y el punto cuatro como vista adelante, para su mayor
comprendimiento de ello se le recomienda visualizar la figura 13.
Figura 13: lectura desde otro punto de estación.
h. De forma análoga cuando ya no se visualiza el siguiente punto se le hace un
cambio de estación hasta culminar el trabajo requerido.
Figura 14: Lectura a diversos puntos.
11
i. Ya acumulado los datos adquiridos y transcritos en el la libreta topográfica
se prosiguió a la elaboración del plano utilizando un software que es muy
conocido (AUTOCAD) o en un papel milimetrado.
3.2 Tabla de valores reales en trabajo de campo (libreta topográfica)
PTO V(+) AI V(-) COTA
BM 1.510 3825.1461 1.510 2 2.010 3 3.910 1.945 4 4.500 1.020 5 4.766 0.085 6 4.780 0.063 7 1.028
Cuadro 1. ZDatos de la libreta topográfica.
3.3 Calculo de datos
En el siguiente cuadro se prosiguió a calcular los datos faltantes para que se pueda dibujar ello en un software u en un papel milimetrado.
Cuadro 2. Procesamiento de datos faltantes.
ESPECIFICACIONES DE ABREBIATURAS UTILIZADOS EN LA TABLA
PTO V(+) AI V(-) COTA
BM 1.510 3826.656 3825.1461 1.510 3825.1462 2.010 3824.6463 3.910 3828.621 1.945 3824.7114 4.500 3832.101 1.020 3827.6015 4.766 3836.782 0.085 3832.0166 4.780 3841.499 0.063 3836.7197 1.028 3840.471
12
AI= Altura de Instrumento.
V(+) = Vista atrás
V(-) = Vista Adelante
3.3.1 Formulas dadas para la adquisición de dados faltantes
AI = COTA INICIAL + V(+)
COTA = AI -V(-)
3.4 Elaboración Del Plano
Adquirido todos los datos necesarios para su graficacion, proseguimos a la elaboración del
plano.
a) Primeramente ubicamos la cota terreno en el plano y esto nos quedara como se
muestra en la figura 15.
0 20 40 60 80 100 120 1403816
3818
3820
3822
3824
3826
3828
3830
3832
3834
3836
3838
3840
3842
3825
.146
3825
.146
3824
.646
3824
.711 38
27.6
01
3832
.016
3836
.719
3840
.471
PERFIL LONGUITUDINAL - 0+020m - 0+140m
Figura 15. Ubicación de cota terreno en el planob) Seguidamente a la asignación de la rasante, debemos tener en cuenta que la
asignación de la rasante es a criterio. En este caso se tomó un criterio como lo
muestra lo siguiente figura.
ESC. 1:100
ESC. 1:1000
13
0 20 40 60 80 100 120 1403816
3818
3820
3822
3824
3826
3828
3830
3832
3834
3836
3838
3840
3842
PERFIL LONGUITUDINAL - 0+020 - 0+140
Figura 16. Asignación de la rasante.
c) Asignado la rasante, proseguiremos a la obtención de la cota de la rasante y su
pendiente, para ello debemos seguir algunos pasos.
Primeramente hallaremos pendiente, para ello seguiremos la siguiente formula.
S=(Co2−Co1d )∗10 0
La pendiente se saca tramo en tramo, en el caso del ejemplo mostrado existirá 3
pendientes.
ESC. 1:1000
ESC. 1:100
3826.000
3828.000
14
Figura 17. Calculo de la pendiente.
Proseguimos con el cálculo de la cota rasante en las distancia faltantes, para ello
seguimos la siguiente formula.
Cr (n)=[( (Co2−Co1 )d )∗n]+Co1
Ejemplo. Hallaremos la cota rasante en la distancia 20m.
Cr (20 )=(( 3826.000−3825.14640 )∗20)+3825.146=3825.573
Figura 18. Calculo de la cota rasante.
CONCLUSIONES.
15
En el presente informe se dio a conocer cuán importante es el no perder clases
enseñadas por el docente ya que en este trabajo se utilizó conocimientos anteriores para
lograr el levantamiento, esto nos quiere decir que trabajos venideros posteriormente,
utilizan secuencia de pasos de prácticas anteriores.
Así mismo el trabajo realizado dio a conocer un tema de crucial importancia, que es
el perfil longitudinal en un terreno desnivelado.
El uso de estos instrumentos utilizados en el levantamiento topográfico nos ayuda a
un mayor desenvolvimiento en el campo y gracias a ellos adquirimos conocimiento día tras
día.
Con la elaboración de este trabajo se aprendió y experimento lo que consta un
Levantamiento de perfil longitudinal, así mismo también se efectuó el trabajo en equipo,
ya que cada persona cumple un papel importante para lograr el objetivo principal.
La familiarización con los equipos de Topografía es una parte muy importante en la
experiencia, ya que es vital, una rápida y perfecta instalación de los equipos, esto es para
evitar los errores en terreno y para un buen desarrollo del levantamiento.
Referencias
16
Dante A Alcántara García (2001). Apuntes de topografía. (LIBRO). Recuperado de:
http://download2037.mediafire.com/xg57t5ju5cvg/u84nfo7wmiwed0n/
Apuntes+de+topograf%C3%ADa.pdf
Antonio Fernández Ortiz (2004). Métodos topográficos. (Manual). Recuperado de:
http://download717.mediafire.com/ohppzs20ps3g/d2x44c2ya5sy87v/M
%C3%A9todos+Topogr%C3%A1ficos.pdf
Ing. Nilda Sánchez y Gabriel Santos (2011) Topografía y cartografía. (Manual).
Recuperado de:
http://download1194.mediafire.com/te8jftr37d8g/bbz9i42d4zlnrau/Notas+de+clase%2C+Topograf%C3%ADa+y+Cartograf%C3%ADa+%5BIng.+Nilda+S%C3%A1nchez+y+Gabriel+Santos%5D.pdf
Plano Adquirido
17
.
Anexos
18
FOTOGRAFÍA 2. Utilización de Mira topográfica.
FOTOGRAFÍA 1. Ubicación de BM y cota
FOTOGRAFÍA 5. Lugar de trabajo. FOTOGRAFÍA 6. Lugar de trabajo.