INGENIERÍA CIVIL UIS TOPOGRAFÍA

INFORME PRÁCTICA LEVANTAMIENTO POR INTERSECCIÓN DE VISUALES O BASE MEDIDA

YINA CATALINA BONILLA SALAMANCA

JUAN SEBASTIAN CARRILLO GUZMAN

CLAUDIA FABIOLA GARCÍA PINZÓN

JHON ALEXANDER GONZALES RIVERA

JEFERSON DAYAN ZAMBRANO APARICIO

ING. HAIMAR ARIEL VEGA SERRANO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

INGENIERÍA CIVIL

TOPOGRAFÍA

SOCORRO

MARZO 2014

1 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

INGENIERÍA CIVIL UIS TOPOGRAFÍA

CONTENIDO0 INTRODUCCIÓN_________________________________________________________________________________________3

1 OBJETIVOS_______________________________________________________________________________________________4

1.1 OBJETIVO GENERAL__________________________________________________________________________________________4

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS_____________________________________________________________________________________4

1.3 LOCALIZACIÓN________________________________________________________________________________________________4

2 MARCO TEÓRICO________________________________________________________________________________________5

3 RECOPILACIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN_________________________________________11

3.1 EQUIPOS DE MEDICIÓN_____________________________________________________________________________________11

3.2 MATERIALES________________________________________________________________________________________________12

3.3 PROCEDIMIENTO____________________________________________________________________________________________13

3.4 CARTERA DE CAMPO_______________________________________________________________________________________14

3.5 MEMORIA DE CÁLCULO____________________________________________________________________________________15

4 RESULTADOS___________________________________________________________________________________________16

5 CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________17

6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS______________________________________________________________________18

7 ANEXOS_________________________________________________________________________________________________18

2 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

INGENIERÍA CIVIL UIS TOPOGRAFÍA

INFORME PRÁCTICA LEVANTAMIENTO POR INTERSECCIÓN DE VISUALES CAFETERÍA SEDE UIS SOCORRO

0 INTRODUCCIÓN

En prácticas anteriores se han realizado levantamientos topográficos que han tenido como

característica principal mediciones realizadas con la cinta métrica a lo largo de las dimensiones

del terreno para poder hallar su área y respectivo plano.

Con el fin de hacer levantamientos más exactos y evitar la incertidumbre en mediciones con

cinta, se ha optado como método de desarrollo y ejecución el levantamiento por intersección de

visuales o base medida, el cual es semejante a una doble radiación y que tiene como

característica principal la toma de solo una medida con cinta (correspondiente a la base del

terreno).

En este informe el lector podrá encontrar detalladamente la información y desarrollo de un

levantamiento por base medida, sus principales características a nivel práctico y teórico, los

requerimientos necesarios para colocar los dos puntos de la línea de base y los cálculos e

instrumental implementados en todo el proceso de hallar las dimensiones en una poligonal

cerrada.

3 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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1 OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Ejecutar por completo un levantamiento por intersección de visuales o base medida y representarlo en un plano.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Adquirir un manejo más práctico y funcional del teodolito. Manejar mediciones de ángulos y azimuts tanto de la línea de base como de los

extremos de la poligonal. Obtener la representación física del terreno en un plano. Concretar los conceptos y formulas aplicadas de una manera teórico-práctica. Comparar la precisión y exactitud de este método de levantamiento en relación a los

anteriormente empleados. Adquirir más destreza de la nivelación del teodolito en terrenos planos e inclinados.

1.3 LOCALIZACIÓN

La cafetería UIS sede Socorro, Lote que se encuentra ubicado dentro de la Universidad Industrial de Santander, Seccional Socorro. Su localización se halla en la parte media de la universidad. El día primero (01) de Marzo del año 2014, alrededor de las 3 de la tarde, el día se encontraba parcialmente nublado, con presencia de lluvias.

Figura 1. Terreno donde se realizó el levantamiento

Carrillo, Sebastián. (Fotografía) 2014

Foto terreno

4 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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2 MARCO TEÓRICO

LEVANTAMIENTO POR INTERSECCIÓN DE VISUALES O BASE MEDIDA

Control and topographic surveys are performed to determine the planimetric location and/or

elevation of surface or subsurface features, facilities, or utilities. These surveys are normally

used to prepare highly detailed site plan maps (and digital databases) of a project site,

facilities, or utility infrastructure; for future design, on going onstruction, or as-built condition.

Engineering drawing scales are typically large ranging between 1 inch = 30 ft and 1 inch =

100 ft.

These surveys are performed over relatively small project sites using tripod-mounted, manually

operated, terrestrial survey equipment, such as transits, tapes, levels, plane tables, electronic

total stations, and GPS receivers. This manual covers the field survey techniques,

instrumentation, and electronic data collection systems that are used in performing these

ground-based field surveys, and transferring observed data into facility management or design

databases. Also included are methods for extending geodetic control needed for supplemental

topographic mapping work on a military installation or civil works project site. (Us Army Corps

of Enginners, 2007: 3-1)

Según (Torres y Villate, 2001:107). En un levantamiento por intersección de visuales se

localizan dos puntos, tales como A y B, los cuales deben cumplir los siguientes requisitos:

Que sean intervisibles ;

Que todos los vértices del polígono y puntos que deseen localizar sean visibles desde A y desde B;

Que la distancia AB se fácil de medir y de magnitud proporcional al tamaño del lote ;

Que la orientación de la línea AB sea tal que los ángulos BAʘ Y ABʘ no sean demasiado agudos.

5 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

Figura 2. Levantamiento de un lote por intersección de visuales

Fuente: Torres y Villate, 2001:108

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Procedimiento

(Torres y Villate, 2001:108) Afirma que se debe seguir los siguientes pasos:

Se colocan estacas en A y B.

Se centra y nivela el aparato en A.

Se mide la distancia AB con la mayor exactitud.

Se pone el círculo horizontal en ceros en las N-S.

Se leen los azimuts de visuales A1, A2, A3, etc. Lo mismo que el azimut de AB.

Se centra y nivela el aparato en B.

-Se da vista hacia A y se pone en ceros el círculo horizontal.

-Se leen los ángulos de las visuales B1, B2, B3, etc. (medidos a partir de BA).

TRABAJO DE CAMPO

Afirman (Rodríguez, Lizardo y Guevara ,2007:69) que Definido el Punto F1, se estaciona

perfectamente el aparato, se coloca en ceros y alineado con la norte. Se da vista al punto F2, se

lee su azimut y se mide la distancia desde F1 hacia F2 preferiblemente con aproximación al

milímetro.

Posteriormente se lee el azimut a cada uno de los vértices del lote (al igual que una radiación),

normalmente se hace siguiendo el sentido de las manecillas del reloj para tener un orden lógico

y evitar errores u omisión de algún vértice. Se lee nuevamente el ángulo del primer vértice y su

valor no debe ser diferente de la primera lectura en más de la aproximación del equipo; de lo

contrario se debe hacer nuevamente la lectura de todos los ángulos.

Se traslada el equipo al foco F2, se centra y nivela. Se amarra en ceros y alineado con el foco

F1, se toman los ángulos positivos de cada uno de los vértices del lote siguiendo nuevamente el

sentido de las manecillas del reloj (al igual que una radiación). De manera similar al caso

anterior, se lee el ángulo del primer punto deflactado y si varia con la primera lectura, se debe

repetir el procedimiento de lectura de ángulos desde esta estación.

Se chequea la distancia medido desde el foco F2 hacia el F1.

En la columna de observaciones debe registrarse el equipo utilizado y su aproximación:

6 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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TRABAJO DE OFICINA.

Con la información

obtenida en campo, Se

Deducen los triángulos que

se forman desde cada

uno de los focos F1 y F2

hasta cada vértices del

perímetro del lote P.

CONVENCIONES:

F1 Y F2, Focos de radiación.

B= base medida.

P; punto vértice del lote.

α , β y θ, Ángulos internos

7 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

Figura3. Cartera de campo.

Fuente: Rodríguez, Lizardo y Guevara, 2007:70

Figura 4. Esquema lote.

Fuente: Rodríguez, Lizardo y Guevara, 2007:71

Figura 5. Triangulo.

Fuente: Rodríguez, Lizardo y Guevara, 2007:71

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CÁLCULO DE LOS PARAMETROS DE CADA TRIÁNGULO

Caculo de los ángulos.

Se calculan ángulos interiores de los triángulos a partir de los ángulos medidos de los focos

F1 Y F2.Los ángulos desde F1 son azimuts y los, leídos desde F2 son ángulos positivos referidos

a partir del foco 1.

Cálculo del ángulo α.

Para hallar el ángulo α de cada punto, se tiene en cuenta el azimut F1-F2 medido inicialmente y

los azimut medidos desde el F1 a cada punto, realizando el siguiente cálculo:

X = Azimut (F1-P) – Azimut (F1-F2) (1)

Si X es menor de 180°, entonces α es igual a X.

Si X es mayor de 180°, entonces α = 360° - X.

Cálculo del ángulo β

El ángulo β de cada punto se obtiene a partir de los ángulos positivos medidos desde el Foco

F2, teniendo en cuenta el siguiente cálculo:

Y = ángulo positivo (F2-P) (2)

Si Y es menor de 180°, entonces β es igual a Y.

Si Y es mayor de 180°, entonces β = 360° - Y.

Cálculo del ángulo θ

Conocidos α y β, el ángulo θ se obtiene al realizar la diferencia de ángulos internos del triángulo

(sumatoria de ángulos internos = 180°).

θ = 180° - (α + β) (3)

8 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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3 RECOPILACIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

3.1 EQUIPOS DE MEDICIÓN

A continuación se describirá detalladamente cada equipo de medición que se utilizó en la

práctica

9 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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Tabla 1. Equipos de medición

Fotografía Equipo Descripción

Figura 6

Teodolito Es un aparato que se utiliza

principalmente para medir ángulos

horizontales y verticales, para medir

distancias por taquimetría y para

trazar alineamientos rectos. Se

compone de un telescopio que

puede girar respecto a un eje

horizontal y uno vertical,

respectivamente. Está provisto,

generalmente, de una brújula. Todo

el aparato va montado sobre un

trípode. Su precisión es 2”. (Torres Á

y Villate B, 2001:77)

Figura 7

Cinta

métrica

Están hechas de diferentes

materiales, longitudes y pesos. Las

más comunes son las de tela y las

de acero. Las primeras son de

material impermeable y llevan un

refuerzo de delgados hilos de acero

o de bronce. Generalmente vienen

de 10, 20 o 30 m y su ancho es de

5/8 de pulgada. Su precisión es en

centímetros. (Torres Á y Villate B,

2001:24)

10 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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Fotografía Equipo Descripción

Figura 8

Brújula Es una caja de círculo, graduado de 0°

a 90° en ambas direcciones desde los

puntos N y S, y teniendo por lo

general intercambiados los puntos E y

W con el fin de leer directamente los

rumbos; graduado de 0° a 360° desde

el punto N para leer los azimut. (Torres

Á y Villate B, 2001:59)

3.2 MATERIALES

Tabla 2. Materiales requeridos

A continuación se describen los materiales utilizados para la realización de la práctica, que

hicieron que esta se llevara a cabo con más precisión, porque son herramientas fundamentales

para que los instrumentos de medición proporcionaran los resultados más exactos.

Fotografía Material Descripción

Figura 9

Plomada Es una pesa generalmente de bronce, de

forma cónica, suspendida mediante un hilo.

Cuando la plomada está estática, suspendida

por un hilo, éste tiene, por definición, la

dirección vertical y así sirve para determinar

en el suelo la proyección horizontal de un

punto que está a cierta altura. Las más

utilizadas en topografía son las de 16 oz.

(Torres Á y Villate B, 2001:26)

11 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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Figura 10. Estacas

ACRE.S. 2011

Estacas Es un objeto largo y afilado que se clava en el

suelo. Sus medidas son 30 cm de largo, y su

ancho es cuadrado 3×3. Están elaboradas de

madera. Su aplicación en topografía es para

demarcar un terreno.

(Torres Á y Villate B, 2001:21)

12 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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3.3 PROCEDIMIENTO

1. se reunirá el material necesario para el levantamiento topográfico.

2. se dirigirán hacia el área de trabajo (se presentó lluvias por lo tanto se trabajó bajo

techo en la cafetería de la Universidad Industrial del Santander).

3. después el profesor dará una explicación mostrando como se debe marcar la “norte”

con respecto a un objeto visible (columna).

4. luego se marcara los putos A y B y se medirá la distancia que los separa.

13 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

Figura 11

Jalón Son de metal o de madera y tienen una punta

de acero que se clava en el terreno. Sirven

para indicar la localización de puntos o la

dirección de rectas. (Torres Á y Villate B,

2001:25)

Figura 12

Trípode Este es de color gris, con su parte inferior y

superior de color naranja. Este es utilizado

para facilitar el montaje del teodolito, este

tiene tres patas, para utilizarse como base.

(Torres Á y Villate B, 2001:26)

Figura 13

Porra Es una herramienta que contiene un peso que

no puede ser despreciable, además sus

materiales son hierro y madera. El fin de esta

herramienta es para que por medio de una

fuerza aplicada, se pueda introducir algún

objeto, en este caso estacas, a la tierra.

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5. Luego se arma y se nivela el teodolito en el punto A (punto de coordenadas 1000,1000)

6. Posteriormente se iniciara el levantamiento por intersección de visuales o base medida

ubicando el trípode de una forma nivelada para poder hallar la “norte” la cual ya estará

ubicada en una columna anteriormente ya mencionada.

7. la dirección de la “norte” debe ser marcada con una X en la columna y se continuará con

la ubicación de los puntos puestos en el terreno en este caso se marcara 9 puntos

(columnas) que marcaran el límite del área que va hacer medida.

8. luego se iniciara midiendo todos los azimut desde la “norte”, para esto se marca la

norte con el teodolito y se dará dos clics a la tecla outset para luego apuntar a la

siguiente columna.

9. después de apuntar a la siguiente columna se fijara el teodolito para que el instrumento

de medición pueda dar un Angulo preciso desde la “norte” hasta la columna.

10. Luego se devolverá a la norte; se hallara el punto le localización de la norte fijando el

teodolito para luego oprimir dos veces la tecla outset y seguir con la medición de los

siguientes ángulos.

11. se repetirá los pasos (8,9 y10) nueve veces para hallar el azimut de cada segmento

que va dirigido del punto A a su determinado punto de localización del terreno

(columna).

12. luego se cambiara la posición el teodolito a el punto B para tomar los ángulos formados

entre la línea AB y los segmentos que salían de B dirigidos a cada columna.

13. Después de tomar los azimuts correspondientes desde A y B se dispone a desarmar el

montaje del trípode con el teodolito para dar por finalizada esta práctica de campo.

3.4 CARTERA DE CAMPO

Tabla 3. Cartera de campo levantamiento por intersección de visuales o base medida

CARTERA DE CAMPO

Δ OAcimut Distancia

G M S m

A B 350 26 49 5,03

1 20 04 12

2 59 31 24

14 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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3 148 22 17

4 188 45 51

5 237 32 09

6 306 17 13

7 326 41 41

8 340 47 18

9 0 0 0

B 1 275 38 03

2 326 45 06

3 351 29 07

4 09 02 33

5 30 19 34

6 33 10 24

7 105 33 07

8 161 52 05

9 204 11 21

3.5 MEMORIA DE CÁLCULO

Calculo de distancia a cada punto

da−i=da−b×sinαsinαi

da−1= 5,03× sin275 ° 38 °03 °sin (180 °−(350 ° 26° 49°−20° 4 °12 ° )+275 °38 ° 03° )

da−1=5,479

15 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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Calculo proyecciones y coordenadas

PN=dcos AZ

PE=d sin AZ

CN=N 0+PN

CE=N 0+PE

Calculo del área

A=∑⋱−∑ ⋰

2

PN 1=5,479×cos20 ° 04 ° 12°

PE 1=5,479×sin 20 ° 04 °12 °

CN=1000+5,146

CE=1000+1,880

C

PN 1=5,146

PE 1=1,880

CN 1=1005,146

CE 1=1001,880

A=60,952m2

4 RESULTADOS

Tabla 4. Cartera de oficina levantamiento por intersección de visuales o base medida

CARTERA DE OFICINA

Angulo Aa Ai Di PE PN CE CN

Radianes m m m M

6,116

0,350 5,766 -7,435 5,479 1,880 5,146 1001,880 1005,146

16 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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1,039 5,078 -7,639 2,823 2,433 1,432 1002,433 1001,432

2,590 3,527 -6,520 3,176 1,665 -2,704 1001,665 997,296

3,295 2,822 0,162 4,905 -0,747 -4,848 999,253 995,152

4,146 1,971 0,642 4,244 -3,580 -2,278 996,420 997,722

5,346 0,771 1,792 2,821 -2,274 1,670 997,726 1001,670

5,702 0,415 0,885 6,262 -3,439 5,234 996,561 1005,234

5,948 0,169 0,148 10,623 -3,496 10,032 996,504 1010,032

0,000 6,116 -6,539 8,156 0,000 8,156 1000,000 1008,156

Una vez realizado el levantamiento se realizó el diagrama del terreno como se observa en la

figura 14.

Figura 14. Diagrama del terreno

1000 m N

997.5 m N

995 m N

1002.5 m N

1005 m N

1007.5 m N

1010 m N995

m E

997.5 m

E

1002.5 m

E

1005 m E992.

5 m E

N

9

1

2

3

4

5

6

7

8

DA-9=8.1

6 m

20°

A

B

85°

5 CONCLUSIONES

La realización de este tipo de levantamiento nos ayudó a minimizar el error en las mediciones que hacíamos anteriormente con cinta.

La nivelación y correcta ubicación del teodolito al momento de movilizarnos del punto A al punto B de la línea de base, es esencial para obtener mediciones completas y exactas.

Se efectuó un completo y rápido levantamiento del terreno, gracias a este nuevo método de medición topográfico.

17 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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Se adquirió más destreza en el manejo del teodolito tanto en la toma de ángulos como en la ubicación de puntos en diferentes terrenos de inclinación variada.

A comparación de los métodos anteriores, el aire no afecta en gran manera el desarrollo de este levantamiento.

Al trabajar en terrenos pequeños se demora un poco más la toma de datos en el teodolito, debido a que se tiene que estar enfocando su lente en cada punto.

6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bannister, A., Raymond, S. y Baker, R. 2005. Técnicas Modernas de Topografía. Editorial

Alfaomega. Séptima edición. México. 550 páginas.

Torres Nieto, Álvaro y Villate Bonilla, Eduardo. 2001. Topografía. Editorial Escuela

Colombiana de Ingeniería. Cuarta edición. Bogotá. 460 páginas.

Rodriguez Hernan, Lizardo Hebert y Quevedo Jose. 2007. Manual de prácticas de planimetría

en Topografía. Universidad del Cauca. 116 páginas.

18 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida

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US Army Corps of Engineers.. 2007. Topographic. Control and Topographic surveying.

Washington ,DC.13-20 páginas.

7 ANEXOS

Plano a escala del terreno.

Cartera de campo y oficina

Fotos desarrollo de la practica

Disco compacto con:

Plano en formato dwg y pdf.

Informe en formato doc y pdf.

Hoja de cálculo del levantamiento en xls.

19 Informe Práctica: Levantamiento por intersección de visuales o base medida