8 Capítulo 8 Levantamiento Topográfico

7/26/2019 8 Captulo 8 Levantamiento Topogrfico

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Capitulo VIII Levantamiento Topogrfico

Captulo VIII Levantamiento Topogrfico.

Conocido lo referente a la ejecucin de las mediciones lineales y angulares y la creacin de lasredes planimtricas y altimtricas para el levantamiento y teniendo en cuenta que el objetivo finales hacer un plano topogrfico, para lograrlo debemos seguir los siguientes procedimientosgenerales:

1. !econocimiento y "onumentacin,#. $stablecimiento de la !ed %lanimtrica del &evantamiento '!%&(,). $stablecimiento de la !ed *ltimtrica del &evantamiento '!*&(,+. &evantamiento de los puntos de detalle 'mediciones de campo(,. -ibujo del %lano opogrfico,

/asta aqu0 hemos tratado los primeros tres procedimientos, por lo que en este cap0tuloabordaremos los dos restantes.

!-$2 %*!* $& -3456 -$& %&*2.

!ed de cuadr0culas y control de sus diagonales y lados, cifrado de la red de cuadr0culas7 ploteo de los vrtices de la red planoaltimtrica del levantamiento, hidrograf0a7 red vial, l0neas de comunicacin y electricidad7 pueblos7 rotulado 'nombres( de los cotas, pueblos, caser0os, fincas, 8onas ,etc.7 contornos, cercas, l0mites pol0ticoadministrativos, etc.7 relieve7

s0mbolos dentro de los contornos 'vegetacin, caracter0sticas cuantitativas de los objetos,etc.(, datos marginales, destinos, empalmes, etc., autocontrol por el ejecutante.

Levantamiento, definicin y tipos

9e entiende por levantamiento al conjunto de operaciones de medicin 'angular y lineal(, clculoy dibujo que se reali8an con el objetivo de obtener un plano topogrfico. -urante este proceso sereali8an mediciones en el terreno de ngulos, distancias y desniveles a un conjunto de puntoscaracter0sticos del terreno a los que se les denomina puntos de detalle.

Clasificacin general de los levantamientos de acuerdo a la tecnologa utilizada:

1. &evantamientos agrimtricos o goniomtricos:a( con cinta,b( con teodolito y cinta,c( con teodolito,d( con taqu0metro,e( con plancheta,f( con estacin total,

1;


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g( con =%9.#. &evantamientos fotogramtricos.a( *reo,b( terrestre,c( combinado 'fotogramtrico y con plancheta.

igura !." #rganigrama de los m$todos generales de Levantamiento.

1.a. Levantamiento con cinta: consiste en utili8ar la cinta mtrica aplicando la regla conocidacomo +) 'figura %.&'( a partir de una l0nea base y construyendo perpendiculares con lacinta mtrica hasta los puntos a determinar, los que deben estar muy pr>imos a dicha l0nea.$ste mtodo se aplica cuando e>isten pocos objetos a levantar, en terrenos llanos ydespejados, por lo general en las ciudades o durante los levantamientos arquitectnicos.

1.b. Levantamiento con teodolito y cinta: consiste en medir de forma radial los nguloshori8ontales y verticales con el teodolito y las distancias con la cinta hacia todos los puntos dedetalle circundantes.

1.c. Levantamiento con teodolito: se procede de forma similar al mtodo anterior, pero lasdistancias y desniveles se obtienen por taquimetr0a mediante la medicin a reglas graduadas'miras( y la solucin trigonomtrica del tringulo que se forma en el plano vertical comoveremos ms adelante.

1.d. Levantamiento con taqumetro:se procede de forma similar al mtodo anterior, slo queen lugar de utili8ar un teodolito se utili8a un taqu0metro autoreductor y miras especialmentedise?adas para trabajar con el.

1.e. Levantamiento con plancheta:la plancheta es un instrumento que en lugar de medir losngulos, los tra8a sobre un plano directamente en campo, por lo que recibe el nombre de

1;;

LEVANTAMIENTOS TOPOGRFICOS

AGRIMTRICOS FOTOTOPOGRAFICOS

CINTA

TEODOLITO

TEODOLITO YCINTATAQUIMTRICO

ESTACIONES TOTALES

TERRESTRE

COMBINADO

GPS

AEREO

PLANCHETA


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instrumento goniogrfico. $l plano se obtiene directamente en campo garanti8ando mayorprecisin en el levantamiento, aunque al aumentar el tiempo de trabajo en campo aumenta elcosto de su utili8acin.

1.f. Levantamiento con estacin total o taqumetro electrnico:junto con los =%9 constituyenlos mtodos ms precisos y rpidos de reali8ar un levantamiento. $l fundamento bsico de

este mtodo es el mismo que los mtodos tradicionales, slo que utili8a el principio demedicin electrnica de ngulos y distancias.

Clasificacin de los levantamientos seg(n la informacin )ue se )uiere representar en el

plano:

%lanimtricos, altimtricos, topogrficos.

Levantamientos planim$tricos.

&os levantamientos planimtricos son los que tienen por objetivo la confeccin de un planoplanimtrico, o sea, un plano donde slo se reflejan los elementos planimtricos del rea, talescomo, edificaciones, calles, carreteras, redes tcnicas, etc. sin tener en cuenta el relieve. ejemplo:un plano catastral.

&os levantamientos planimtricos Catastrales, son los que sirven de base para el control de losl0mites y uso de la propiedad tanto privada como estatal.

Levantamientos altim$tricos.

&os levantamientos altimtricos son los que tienen por objetivo la confeccin de un planoaltimtrico, o sea, un plano donde slo se reflejan los elementos del relieve.

Levantamientos Topogrficos.

9on los que tienen por objetivo la confeccin de un plano topogrfico, o sea, la confeccin de unplano donde se reflejen todos los objetos o fenmenos naturales y artificiales del rea a levantar,con todos los detalles planimtricos y altimtricos 'el relieve del terreno(. 9on los ms usados porlos 3ngenieros, permitiendo un anlisis ms completo del terreno.

Tra*a+os de campo

econocimiento.

&os trabajos de campo de la poligonacin comien8an con el !econocimiento que consiste enrecorrer el rea para conocer:

$l rea a levantar para determinar el volumen de los trabajos a reali8ar, la cantidad detrapecios, etc., que son utili8ados en la elaboracin del proyecto, los clculos econmicos, yotros.

#@@


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&a pendiente m>ima posibilitar determinar la equidistancia entre las curvas de nivel.

&as caracter0sticas del terreno tales como: la vegetacin, el relieve, las edificaciones, el suelo,la hidrograf0a, las v0as de comunicacin, el clima y la e>istencia o no de puntos concoordenadas conocidas y determinar el grado de dificultad para la reali8acin de los distintostrabajos y con ello calcular su costo. ambin permite determinar el mtodo de levantamientoy el instrumental a utili8ar y tipo de monumentos a emplear.

$l siguiente trabajo de campo es la -onumentacinque consiste en fijar f0sicamente los vrticesen el terreno. &a forma de se?ali8acin depender del tiempo de permanencia que deseamos parael vrtice.

&a monumentacin puede ser:

Temporal:dura el tiempo que dure el levantamiento 'se usan estacas de maderas o cabillas(

ermanente: 9on los monumentos que se colocan en aceras, contenes, pretiles de puentes, etc.9on hitos de hormign con una chapa de bronce empotrada con la inscripcin de su nombre, elorganismo que lo cre y un punto o una cru8 que define su centro.

/+ecucin de las mediciones.

-urante la reali8acin de las mediciones se van observando todos los puntos de detalle que seencuentran alrededor del vrtice en sentido topogrfico positivo, e>cepto cuando el levantamientose reali8a con estacin total, donde las mediciones se hacen por objetos, o sea si se comien8a amedir sobre un objeto como una carretera y hasta que no se termine con este no se pasa a otroobjeto y se introduce el cdigo de identificacin del mismo.

0esarrollo

"todo de la nivelacin por radiacin. Concepto de altura de instrumento.

%ara el levantamiento de los puntos de detalle se sitAa el nivel y se toma "$ en un punto de la!*& y "B en los puntos de detalle. %ara calcular las cotas se emplea el concepto de *ltura de3nstrumento.

#@1


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*ltura de 3nstrumento 'cota del instrumento(

"$ "B1 "B# "B)

*3 # )1

1a 9!

*3 altura del eje de colimacin del instrumento sobre la superficie de referencia.$ntonces cualquier cota ser:1D *3 E "B1#D *3 E "B#)D *3 E "B)

egistro de campo

unto -/ 1I - -I cota o*servaciones

* &a aFla a1 &1 *31l1D 1# *31l #D#

%C1 &+ )Fl+ &) *31l)D)) & *3#lD

%C# &G HFlG &H *3#lHDH+ &< *3)l


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*clarar que las "B al mm, porque son el eje denivelacin y se toman en sapos

*clarar que las "3, son miras de frente, y que pueden

ponerse en una sola columna pero que se emplean #columnas para dejar las "B solas para facilitar clculos

Cro)uis

Compro*acin del tra*a+o de campo

9egAn vimos en el registro y en el croquis la nivelacin por radiacin comien8a y termina93$"%!$ en puntos de la !*&, por lo que la nivelacin por radiacin es de hecho unanivelacin de enlace y por tanto puede calcularse el error de cierre segAn.

ecD calctotal fijototal inalEinicial "$ "B

%reguntaIJu hacemos ahora despus de calcular ecK

ICmo sabemos si eces grande o peque?oK

enemos que calcular ep D eL K%ara la nivelacin por radiacin, tomndose como promedio eL D1@@m'eL D


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%reguntaIJu hacemos si ecepK

&os alumnos deben responder que se debe distribuir el error de cierre

2*. $n la nivelacin por radiacin 2 se distribuye el error de cierre porque la distribucindel ecvar0a las *3 en varios mm y las cotas de los puntos de detalle en varios mm, lo que no tienesentido prctico ya que la cota de los puntos se calculan al cm.

$ntonces si ecep, se calculan las cotas mediante el concepto de 3 'ver registro rojo(Cuando se calcula la cota de 4 se obtiene un valor diferente de cota conocida, ya que como no sedistribuye el eceste aparece al final.M4D 4F eC

/+emplo

unto -/ 1I - -I Cota o*servaciones

C 1.G+#


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aso %Clculo del epep D eL K D 1@@ ,.@ D G1mm

2*: $l valor de N puede determinarse: "idiendo la distancia al paso $stimndola en funcin de las distancia entre los puntos de partida y de llegada de la !*&

-: distancia nivelada entre los puntos e>tremos de la !%&.

aso 2Comparacin del ecy ep#


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-ebe tenerse presente que el principio de interpolacin del relieve plantea que entre dos puntosde cota conocida, la pendiente es uniforme, luego en el terreno deben tomarse los puntos dedetalle de manera que se cumpla este principio.

/+emplo 4Cota * +@,1#mCota 4 +isten tres mtodos para tomar los puntos de detalle altimtrico,debiendo tenerse en cuenta en los mismos que deben tomarse siempre los cambios de pendiente,los mtodos son:

1. mtodo de la cuadr0cula#. mtodo del perfil y secciones). mtodo de los puntos aislados

"todo de la cuadr0cula

9e emplea en reas e>tensas en las dos direcciones y consiste en imponer sobre el terreno una redde cuadr0culas determinando la cota en los vrtices de dicha red y en puntos intermedios si seproducen cambios de pendiente.&os lados de la cuadr0cula empleados son: 1@, #@, #,+@, @,1@@m seleccionndose en funcin de:

a( $l relieve del terreno 'mientras ms accid. O & (

b( &a precisin en el relieve 'mientras ms precisin O & (

#@H

PH

P

P+

P)

P#

P1

A B C D E F

1

2

3

4

5

&

&


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%ara ubicar la cuadr0cula en el terreno se debe referir a la !.%.& tal como muestra la fig ), de

manera tal que uno de los lados de la cuadr0cula se apoye en un lado de la poligonal

%ara establecer los vrtices se emplea el teodolito y la cinta7 aunque tambin puede emplearse laescuadra si el terreno es relativamente peque?o 'Qrea + ha(.

&os lados de la cuadr0cula se identifican con letras y nAmeros, tal que cada vrtice se representapor una combinacin de letras y nAmeros. '*1, 41,...(.

&a nivelacin !adial partir y terminar en puntos de la !.*.& y pueden ejecutarse ms de unanivelacin y trabajar ms de una comisin de nivelacin.

#@G


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2iv. !ad.

!.*.&

Cuadriculas


v# 1.GH# +;..1)H !.*.&*1 1.1 se sitAan lasestaciones y en el eje y las cotas. %ara facilitar el dibujo se emplea generalmente papelmilimetrado.*hora bien, si tenemos en cuenta que las distancias que tenemos que representar en el eje > 'elestacionado(, son mayores que las que tenemos que representar en el eje y 'cotas(, vemos que siempleamos la misma escala vertical que hori8ontal, las variaciones del relieve del terreno apenasse apreciaran por lo que se emplea una escala vertical de a 1@ veces mayor que la hori8ontal.$n carreteras se acostumbra a emplear $hD 1:#@@@ por lo que $vD 1:+@@ a 1:#@@$n ferrocarriles

0i*u+o en las secciones.

&as secciones transversales tambin se dibujan sobre un par de eje >,y, tomando sobre el eje > lasdistancias sobre la seccin y en el eje y las cotas.&as secciones se dibujan generalmente a la misma escala '$/ D $P( y la escala ms empleada es1:1@@. Cada seccin se dibuja independientemente.

#1#

1@ 1 1@ 1


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$stacin +F @.@@

1

1 1@ 1@ 1

*hora bien este modo requiere que se determine la posicin planimtrica de los puntosaltimtricos, para lo cual deber emplearse alguno de los mtodos de situacin planimtrica delos puntos de detalle.

%reguntas.ICules son estos mtodosK!espuesta.

Coordenadas rectangulares Coordenadas polares rilateracin

3nterseccin directa 3nterseccin inversa

#1)

1@ 1@ 1

$stacin #F@.@@

$stacin @F@.@@


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Qrea de levantamiento

!.%.&

&ev. %lan. -et. .*lt. %unto de detalle altimtrico.

*hora bien, este mtodo resulta engorroso para ser aplicado con el nivel. $n la pr>ima claseestudiaremos la forma de determinar las cotas empleando el teodolito, con el cual se puedeadems determinar la posicin planimtrica de forma simultnea.

/+emplo.


* #.)H1 H1.1# ;.11 !.*.&@F @.@@ 1.1# H@.);#F @.@@ @.< [email protected]+F @.@@ @.+# H1.@;%C1 #.G H).;1 @.)1H H1.1;H

HF@.@@ 1.1; H#.GHHFG.+1 #.GH H1.1;

4 ).H


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calD .11H).;;G D 1.11;mfijoD H@.#


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ICmo se calcula la *3K!espS *3 D Cota * F "$

ICmo se calcula el ecK!espS ecD calc fjo

I%or qu no se distribuye el ecK!espS porque su distribucin no afecta significativamente las cotas de los puntos de detalle que secalculan al cm.

I%or qu la cota de punto final calculada no coincide con la cota de la !*&K!espS porque no se ha distribuido el ecy este se manifiesta en la cota final calculada.ecD calc fjoI%or qu las lecturas de "3 se toman al cmK!espS porque la mira se coloca sobre el terreno y por lo tanto no tiene sentido leer el mm cuandoel propio peso de la mira asienta el terreno

I%or qu las lecturas de "B y 9$ "$ toman al mmK!espS porque estas lecturas se toman e los %C y e>tremos de la nivelacin y constituyen el eje dela nivelacin, esas lecturas se hacen en puntos estables y se puede leer el mm

-otivacin

Ta sabemos cmo calcular la cota de los puntos de detalle empleando la nivelacin por radiacin,pero no sabemos cmo distribuir esos puntos, ni qu cantidad de ellos se toma7 en la pr>imaclase estudiaremos la forma de distribuir los puntos de detalle.

Ta hemos estudiado la nivelacin geomtrica y veremos en la pr>ima clase la nivelacin

trigonomtrica, que segAn se plantea se emplea un teodolito y las miras. Peremos cmo es unmtodo ms rpido aunque menos preciso y veremos cmo se aplica

/studio independiente.


* #.G


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Calcular la pendiente del camino. $ 1:#@@@

unto -/ 1I - -I Cota o*servaciones

* 1.HGH H.1)o 3 '%g. 1


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!ecomendaciones prcticas

* fin de simplificar aun mas los clculos de - y rimera

Colocar el anteojo en posicin hori8ontal 'D ;@(- D N l cos# - D N l

D V N l sen #F i E m D 3 E m

##1


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9egunda

Colocar el hilo medio en la altura del instrumento ' m D i (0 6 = l cos%

6 > = l sen %Tercera

Colocar el hilo inferior en un valor entero '/3 D 1.@@@(Como l D /9 E /3 este se hace mentalmente

&a primera recomendacin es la que mas simplifica los clculos y debe emplearse cuando seaposible colocar el anteojo hori8ontal 'terreno llano (. %ara emplear la segunda se recomiendamarcar en la mira la altura del instrumento con una cinta de manera que sea fcil colocar en lamarca el /". &a tercera es la que mas se emplea en la prctica.

egistro de campo

unto 83 8- 8I 1ng Vert 1ng 8oriz o*servaciones

$stacin ocupada B *ltura instrumento 1.#m

$ #.+#+ #.1@# ;@W @@U @@W @@U vrtice anterior

isten instrumentos que permiten la medicin indirecta de distancias con una precisin elevadaque pueden ser empleados en la creacin de la !.%.&. $ste es el caso del estadio hori8ontal deinvar y los distancimetros electrnicos.

/studio independiente

a( Calcular la cota de los puntos 1 y #b( Calcular la pendiente1#

Pto H Neutro H Dist. H Des. Coef. !K ng. Hor. Observ.

$stacin ocupada 4 */ 3nst. 1.1m

* [@@@@ Cota *D;G.#G1m1 @.@@ 1.;H @.G#G F#@ [1H)H@ $je carretera# @.@@ 1.#< @.1)@ 1@ [1H;H@ $je carretera

8 Capítulo 8 Levantamiento Topográfico

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