Informe Topografico Quebrada Sahuanay, Abancay (1)

Informe Técnico

Levantamiento Topográfico de la Quebrada

Sahuanay – Etapa N° 01 Etapa N° 02 Pag. 1

2014

Alfonso Díaz C. Centro de Estudios y Prevención de

Desastres - PREDES

INFORME TÉCNICO LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y GEORREFERENCIACIÓN DE

LA QUEBRADA SAHUANAY – ETAPA N° 1 – ETAPA N° 2.

Informe Técnico



Informe Técnico

Levantamiento topográfico de la quebrada

Sahuanay – Etapa N° 1 – Etapa N° 2.

Elaborado por:

Ing. Alfonso Díaz C. – Coordinador de estudio

Bach. Julio Cesar Hurtado S. – Técnico Topógrafo

Lima, Febrero 2014

Informe Técnico



Informe Técnico

Levantamiento topográfico de la quebrada Sahuanay – Etapa N° 1 –

Etapa N° 2.

Nombre del solicitante

CENTRO DE ESTUDIOS Y PREVENCION DE DESASTRES - PREDES

Calle Martín de Porres 161 San Isidro - Lima

Web: http://www.predes.org.pe

CENTRO DE ESTUDIOS Y PREVENCION DE DESASTRES

Arq. Msc. José M. Sato O

Presidente del Concejo Directivo – PREDES

Ing. Juvenal Medina R.

Coordinador del Proyecto DIPECHO

Soc. Felipe Parado P.

Coordinador del proyecto DIPECHO - Cusco

Financiamiento:

Proyecto DIPECHO PLAN DE ACCIÓN 2013 - 2014

Ejecución:

EQUIPO CONSULTOR

Ing. Alfonso Díaz C. – Coordinador de estudio

Bach. Julio Cesar Hurtado S. – Técnico Topógrafo

Elaboración del presente documento:

Alfonso Díaz Calero, Ingeniero geógrafo

© PROYECTO DIPECHO – Marzo 2014

Queda terminantemente prohibido su impresión o difusión sin permiso expreso de los socios

DIPECHO.

http://www.predes.org.pe/

Informe Técnico



INDICE

1. MEMORIA DESCRIPTIVA ...................................................................................................... 6

1.1 GENERALIDADES ....................................................................................................................... 6

1.2 UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO..................................................................... 6

1.3 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ............................................................................................... 8

2. GEOREFERENCIACION Y COLOCACION DE PUNTOS DE CONTROL GEODESICOS ........... 8

2.1 ALCANCES DE LOS TRABAJOS DE GEORREFERENCIACIÓN ........................................................... 8

2.2 OBJETIVOS DE LA GEORREFERENCIACIÓN .................................................................................. 8

2.3 ZONA DE TRABAJOS Y DURACIÓN............................................................................................... 8

2.3.1 Punto Base del IGN ............................................................................................................ 8

2.4 EQUIPO DE INGENIERÍA EMPLEADO ............................................................................................. 8

2.4.1 Operadores del GPS .......................................................................................................... 9

2.5 PROCEDIMIENTO Y EJECUCIÓN .................................................................................................. 9

2.5.1 Planeamiento ...................................................................................................................... 9

2.5.2 Trabajos de Campo ............................................................................................................ 9

2.5.3 Procedimiento ..................................................................................................................... 9

2.5.3.1 Control Horizontal ....................................................................................................... 9

2.5.3.2 Control Vertical .......................................................................................................... 11

2.5.4 Cálculos de Gabinete ....................................................................................................... 12

2.6 DESCRIPCIÓN DE LOS DATOS Y EL PROCESAMIENTO DE LA DATA OBTENIDA A TRAVÉS DE GPS

DIFERENCIAL. ..................................................................................................................................... 12

2.6.1 Registros del GPS en Campo .......................................................................................... 12

2.6.2 Parámetros para el Post Proceso .................................................................................... 13

2.6.3 Post Proceso .................................................................................................................... 13

2.7 RESULTADOS .......................................................................................................................... 13

2.7.1 Coordenadas UTM WGS-84 ............................................................................................ 13

2.7.2 Factores de Escala ........................................................................................................... 13

3. LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO ..................................................................................... 14

3.1 OBJETIVO Y ALCANCES DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO ..................................................... 14

3.2 METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 14

3.3 TRABAJOS DE CAMPO.............................................................................................................. 15

3.3.1 Reconocimiento del Área de estudio ............................................................................... 15

3.3.2 Equipo y Personal de Ingeniería empleado..................................................................... 15

3.3.3 Enlace con el Sistema de Control Horizontal del IGN ..................................................... 16

3.3.4 Medición de Ángulos Horizontales y Verticales .............................................................. 16

3.3.4.1 Cálculo del Angulo Horizontal .................................................................................. 17

3.3.4.2 Cálculo del Angulo Vertical ....................................................................................... 17

Informe Técnico



3.3.4.3 Medición Electrónica de Distancias ......................................................................... 17

3.3.4.4 Corrección del Error de Refracción y Curvatura ...................................................... 17

3.3.4.5 Corrección Atmosférica ............................................................................................ 18

3.3.5 Enlace con el Sistema de Control Vertical del IGN ......................................................... 18

3.3.5.1 Nivelación Geométrica ............................................................................................. 18

3.3.5.2 Precisión de la Nivelación......................................................................................... 19

3.3.6 Replanteo de estructuras existentes ................................................................................ 20

4. TRABAJOS DE GABINETE .................................................................................................. 20

4.1 EQUIPO EMPLEADO ................................................................................................................. 21

4.2 COMPENSACIÓN DE LA POLIGONAL BÁSICA .............................................................................. 21

4.3 PLANO TOPOGRÁFICO DE LA ZONA CRITICA. ............................................................................. 21

Informe Técnico



INFORME TÉCNICO

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DE LA QUEBRADA SAHUANAY –

ETAPA N° 1 – ETAPA N° 2.

1. MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1 Generalidades

Para los Servicios de Topografía - georreferenciación, se contrató los servicios de

especialistas topógrafos, de gran experiencia en los servicios de Topografía, En ésta

oportunidad ha sido contratado, para la determinación de las condiciones topográficas a

detalle, en la quebrada Sahuanay, el cual se ubica en el distrito de Tamburco, provincia de

Abancay, departamento de Apurímac.

A continuación se presenta un informe técnico en el cual se desarrollaron las actividades

propias de la Georreferenciación y Levantamiento Topográfico, necesarias para generar la

información requerida en los estudios de riesgos y futuros estudios hidráulicos.

1.2 Ubicación y Descripción del Área de Estudio

El proyecto se encuentra ubicado en:

Cuadro N° 1 ubicación política

Departamento / Región Apurímac

Provincia Abancay

Distrito Tamburco

Localidad Cercana Tamburco

Centros Poblados Tamburco, Sahuanay y Mancacalle

La cuenca de Sahuanay, políticamente se ubica en las provincias de Apurímac, distrito de

Tamburco, exactamente en el extremo Norte de la Región Apurímac, limitando por el sur con

la ciudad de Abancay y por el Norte con el nevado del Ampay y por los extremos de Oeste y

este con áreas naturales, geográficamente se ubica en el sector 18, de la zona horaria del

Perú, entre las coordenadas detalladas en el cuadro N° 2.

Cuadro N° 2 Ubicación y coordenadas

Coordenadas UTM

PUNTO NORTE ESTE ALTITUD

1 8499017 727482 4025

2 8495593 729701 3097

3 8491711 728938 2385

Fuente: Mapa base de la cuenca Sahuanay

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Figura 01: Mapa de la zona de levantamiento topografico

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1.3 Recopilación de Información

Para la elaboración del estudio, se ha obtenido la siguiente información:

Instituto Geográfico Nacional (IGN), Perteneciente a Abancay Escala 1:100000.

Planos en formato Digital de la ciudad de Huari, facilitados por la Municipalidad de

dicha Ciudad.

Fichas del Punto Geodésicos de orden “A” monumentado por el Instituto Geográfico

Nacional (IGN), con la descripción “An01” de nombre ABANCAY.

Vistas aéreas actuales del centro poblado de la cuenca de Sahuanay

2. GEOREFERENCIACION Y COLOCACION DE PUNTOS DE CONTROL GEODESICOS

2.1 Alcances de los Trabajos de Georreferenciación

El trabajo consistió en la determinación de las coordenadas geodésicas de los puntos de control,

colocados en la zona del proyecto.

Éste trabajo tuvo una serie de actividades tales como:

Procesamiento previo de imágenes de satélite

Instalación de la Base en el punto Oficial del IGN de nombre “ABANCAY” y código

de identificación An0, para la traslación de coordenadas.

2.2 Objetivos de la Georreferenciación

Determinación de las coordenadas y el control geodésico del levantamiento topográfico (en la

etapa N° 1 y etapa N° 2) de orden “C”, con GPS diferencial doble frecuencia, con Base en el

Punto de Orden “CERO” en Apurímac.

2.3 Zona de Trabajos y Duración

2.3.1 Punto Base del IGN

El Punto base utilizado para enlazarnos a la Red Geodésica, fue el punto “ABANCAY”.

2.4 Equipo de Ingeniería empleado

GPS

01 GPS DIFERENCIAL,

o Marca: Trimble Navigation.

o Modelo: 4800 series

o Frecuencia: L1/L2

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01 GPS DIFERENCIAL

o Marca: Trimble Navigation.

o Modelo: R6 Series.

o Frecuencia: L1/l2

2.4.1 Operadores del GPS

Cuadro N° 03 Personal de campo

PERSONAL CARGO

Bach. Julio Cesar Hurtado Operador de GPS y Procesador

Tec. Marco Arostegui Operador de GPS

2.5 Procedimiento y Ejecución

2.5.1 Planeamiento

En esta etapa se ha recopilado información del punto geodésico “ABANCAY” (Ficha

Técnica) con la ubicación y descripción del mismo, el cual fue adquirido en el IGN (Instituto

Geográfico Nacional).

2.5.2 Trabajos de Campo

Los trabajos se iniciaron los días 10, 11 y 12 de setiembre la primera etapa, y 02, 03, 04

de febrero la segunda etapa, para ello se instaló la base en el punto geodésico denominado

“ABANCAY” de orden “CERO” y se procedió a medir los 01 puntos.

Los puntos se midieron dos horas y media de observación, determinando de ésta manera

los puntos de orden “C”.

Para efectuar el posicionamiento de los puntos de control, se mide desde la estación de

“Referencia – Base”; en sesiones continuas. Hallándose de ésta manera el vector

tridimensional entre la base y el rover. Posteriormente dicho vector es ajustado a las

coordenadas de la Estación base, teniendo como marco de referencia el ITRF94.

2.5.3 Procedimiento

2.5.3.1 Control Horizontal

Para el control Horizontal, se utilizó el método Diferencial o Estático, el cual consiste en

colocar un equipo GPS Master (BASE), en el Punto Geodésico con coordenadas conocidas,

para este proyecto se utilizó el punto de la Estación GPS Permanente: ABANCAY, de Orden

“0”, perteneciente a la Red Geodésica Nacional del Instituto Geográfico Nacional del Perú.

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Los valores de las coordenadas y elevaciones, proporcionados por el IGN, en el sistema

WGS-84, se muestran en el cuadro siguiente:

Cuadro N° 04 Coordenada Generada

COORDENADAS UTM : ZONA 18 South

Nro Nombre Norte Este Altura Geoidal

1 ABANCAY 8495593.00 729701.00 3097.00

En este proyecto, se usó 01receptor Diferencial GPS L1/L2, para tener lecturas simultaneas

y optimizar la geometría de la red geodésica.

Los receptores GPS diferenciales ( Rover), recibieron las ondas de radio emitidas por los

satélites simultáneamente.

Los parámetros de medición, utilizados para éste trabajo fueron los siguientes:

Cuadro N° 05 Parámetros de medición topográficos

Sistema Estático Diferencial GPS

Equipos 02 GPS Rover

Frecuencias L1, L2

Tiempo 03:30 hrs. Continuas, de toma de información por punto como promedio.

Nro Satélites 4 satélites como mínimo.

3 para la posición y 1 para la altura

Intervalo de grabación Cada 10 segundos

Mascara de elevación 13 grados

Dilución PDOP menor a 6, para considerar buena la información

Después de que los receptores GPS captaron la información satelital necesaria, para la

determinación de las coordenadas, ésta es transferida a una computadora utilizando el

programa TGO v1.63 de Trimble Navigation (Trimble Geomatic Office).

La información es analizada, luego se realiza el post proceso de las líneas-base generadas

a través de las estaciones GPS con el método estático. Las consideraciones tomadas para

el proceso son los siguientes:

Examinar los detalles de la solución de línea base que no están disponibles en el

resumen de una línea, tales como los errores en NEA (Norte, Este, Altura), o el número

de mediciones utilizadas y/o rechazadas.

Verificar la información de estación de la solución con respecto a las notas tomadas en

el campo. Ponga atención especial a:

- Los nombres de estación

- Las alturas de antena, tipos y métodos de medición

- Los tiempos de inicio y parada

Comprobar el resumen de seguimiento de fases del satélite combinado.

Comprobar los dibujos residuales de cada satélite. Estos muestran el RMS de cada

satélite, utilizado para determinar la solución de línea base, a su vez rechazar en los

tiempos donde se genere mayor valor de RMS.

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Posteriormente se realiza el Ajuste de Redes por el método de Mínimos Cuadrados, basado

en la teoría de probabilidades, para la determinación de los valores de las coordenadas.

La finalidad de realizar un ajuste por mínimos cuadrados de una red es:

Estimar y quitar los errores aleatorios.

Proporcionar una solución única cuando existen datos redundantes.

Minimizar las correcciones hechas a las observaciones.

Detectar equivocaciones y errores grandes.

Generar información para el análisis, incluidas las estimaciones de la precisión.

Una vez completado y logrado un ajuste por mínimos cuadrados se determinará

que:

No existen equivocaciones ni errores sistemáticos en las observaciones y puntos

de control.

Una vez completado y logrado un ajuste por mínimos cuadrados se determinará que:


de control

Cualquier error remanente será pequeño, aleatorio, y adecuadamente distribuido.


de control

Cualquier error remanente será pequeño, aleatorio, y adecuadamente distribuido.

Un ajuste por mínimos cuadrados asegura buenos cierres de posiciones y estimaciones

de respetabilidad; de esta manera se asegura la fiabilidad de las mediciones actuales y

futuras.

Para completar un ajuste logrado, una red de mínimos cuadrados debe satisfacer los

siguientes criterios:

La red debe cerrarse geométrica y matemáticamente.

La suma de los cuadrados ponderados de los residuales debe ser minimizada.

2.5.3.2 Control Vertical

Para el control vertical, (elevaciones) se ha utilizado la corrección por el modelo de

ondulación, utilizando el EGM96.

Este modelo Geopotencial EGM96 es uno de los modelos de la Tierra que consta de los

coeficientes armónicos esféricos para completar el grado y orden 360. Se trata de una

solución compuesta, que consta de:

(1) Una combinación solución a grado y el orden 70.

(2) Un bloque diagonal solución de grado 71 a 359.

(3) La solución de cuadratura en grado 360.

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Actualmente es el modelo utilizado por el Instituto Geográfico Nacional de nuestro país.

2.5.4 Cálculos de Gabinete

La información obtenida en campo en los receptores se transfiere a una computadora para

realizar el post proceso con el software TBC (Trimble Bussines Center), obteniendo

coordenadas cartesianas.

Para el cálculo de las coordenadas en gabinete se ha eliminado los satélites que presentan

señales con mucho ruido, así como los saltos de ciclo. Se han mantenido los valores por

defecto para el RMS, estando éstos debajo de 0.015m.

Las mediciones Diferenciales GPS, están afectadas por errores sistemáticos, cuyos errores

son resueltos por el posicionamiento diferencial (relativo) en el modo estático.

DATUM

Un datum geodésico es una referencia de las medidas tomadas. En geodesia un datum es

un conjunto de puntos de referencia en la superficie terrestre en base a los cuales las

medidas de la posición son tomadas y un modelo asociado de la forma de la tierra

(elipsoide de referencia) para definir el sistema de coordenadas geográfico. Datums

horizontales son utilizados para describir un punto sobre la superficie terrestre. Datums

verticales miden elevaciones o profundidades. En ingeniería y drafting, un datum es un

punto de referencia, superficie o ejes sobre un objeto con los cuales las medidas son

tomadas.

Datum vertical es el que describe la relación de las altitudes relacionadas con la

gravedad de la tierra.

En la mayoría de los casos los datums verticales estarán referidos a un nivel medio

del mar basado en observaciones del nivel de agua en un largo periodo de tiempo.

Las altitudes episódicas son tratadas como relativas a un sistema de coordenadas

episódico tridimensional referido a un datum geodésico.

2.6 Descripción de los Datos y el Procesamiento de la Data obtenida a través de GPS

Diferencial.

2.6.1 Registros del GPS en Campo

Los datos tomados en campo por el GPS, llamados “EPOCAS”, son registrados en

intervalos de 10 segundos. Luego de las sesiones de toma de datos, éstos son

descargados del receptor, que es un pequeño ordenador, en el cual ha sido grabada la

información, a la computadora, para iniciar los cálculos del Post Proceso.

http://es.wikipedia.org/wiki/Geodesia

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2.6.2 Parámetros para el Post Proceso

La data GPS, es importada por el Software Trimble Geomatics Office, el cual entiende la

información registrada. Son definidos ciertos parámetros para el inicio del cálculo, que

determinará las coordenadas que quieren ser halladas. Entre éstos parámetros tenemos los

más importantes:

El ángulo de corte: el cual define el ángulo sobre el horizonte, sobre el cual se tomará la

data.

Los modelos Troposféricos y Ionosféricas: los cuales definen los modelos a ser utilizados en

el cálculo, debido a que la tropósfera y la ionósfera, retardan la señal enviada por los

satélites.

2.6.3 Post Proceso

La información es procesada, a través de cálculos interactivos, resolviéndose las

ambigüedades. Cada vector ó línea base es post procesada.

2.7 Resultados

2.7.1 Coordenadas UTM WGS-84

Reference ellipsoid : WGS-84

Datum : WGS-84

Proyección : Universal Transversal Mercator

Zona : 18 L

Cuadro N° 06 Coordenadas de BM generados

2.7.2 Factores de Escala

Cuadro N° 07 Coordenadas de BM generados

Descripción Norte Este Elevación

Geoidal

BM-01 8492521.04 729601.58 2495.01

BM-02 8495939.05 729613.11 3219.02

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3. LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

3.1 Objetivo y Alcances del Levantamiento Topográfico

El objetivo del Estudio Topográfico es proporcionar información básica y necesaria basada en

informes recopilados y evaluados, en data topográfica tomada en campo y procesada en

gabinete de la topografía, cartografía, elementos estructurales, hidráulicos y demás de la zona

materia del estudio.

El objetivo secundario es obtener Benchs Marks o Puntos de control en un número suficiente

como para desarrollar trabajos de verificación de cotas (principalmente Su-rasante) y tener cotas

de referencia para los trabajos a licitarse.

El objetivo de un levantamiento topográfico es la determinación, tanto en planimetría como en

altimetría, de puntos del terreno necesarios para la representación fidedigna de un determinado

sector del terreno a fin de:

Realizar el levantamiento topográfico, correspondiente al sitio de interés donde se

construirán las obras propias de este proyecto.

Generar toda la información del terreno, por medio de nube de puntos, detallando las

características topográficas de la quebrada, los cambios de pendiente.

Aplicar conocimientos básicos de topografía para la generación de información primaria

usando equipos de última tecnología.

Hacer los amarres en coordenadas y cota, partiendo de dos Puntos Geodésicos de 2do

orden, los cuales se encuentran enlazados a la Red Geodésica Nacional y en el Sistema

de Coordenadas UTM (Universal Transversa de Mercator), colocados en la cercanías del

Proyecto.

Elaborar planos topográficos a escalas adecuadas.

Proporcionar información de base para los estudios hidráulicos, geológicos, canteras,

fuentes de agua, suelos, y de impacto ambiental.

3.2 Metodología

La metodología adoptada para el cumplimiento de los objetivos antes descritos es la siguiente:

Recopilación y evaluación de la información topográfica existente tales como Cartas

nacionales, Fichas del IGN de puntos geodésicos de primer orden, planos topográficos

realizados en el área de estudio, etc.

Desplazamiento de una brigada de topografía a la zona en estudio

Luego de la entrega del terreno, se procedió con el reconocimiento de la zona en campo,

verificando el área de trabajo así como las zonas aledañas para su delimitación.

Para poder enlazar el área de estudio del Proyecto a la Red Geodésica Nacional Satelital

se empleó las coordenadas geodésicas de dos (02) puntos de control de orden “C”,

obtenido con los trabajos de Georeferenciacion.

Para el levantamiento topográfico del área de estudio se estableció la poligonal básica:

que sirvió de apoyo para el levantamiento de los detalles propios del presente estudio.

Informe Técnico



Para el levantamiento topográfico se empleó 01 Estación Total marca TopCom con motor

Servo especial para replanteo, con precisión de 3 seg. En ángulo y de 1 mm en

distancia, 03 prismas, 02 equipos de radiocomunicación.

La automatización del trabajo de campo se efectuó en forma diaria y de la siguiente

manera: se efectuó la toma de datos de campo durante el día, la transmisión de la

información de campo a una computadora al caer la luz del sol, la verificación en la

computadora de la información tomada en campo, el procesamiento de la información

para obtener planos topográficos a escala conveniente.

Durante y una vez terminado el trabajo en campo de topografía se procedió al

procesamiento en gabinete de la información topográfica en el software AutoCAD Civil

3D 2014, elaborando planos topográficos a escala 1/1,000, perfiles longitudinales y vías

principales, curvas de nivel al metro a escala conveniente

Se incluye el presente Informe de Topografía, que contiene información general de los

trabajos realizados para la elaboración de este informe, tal como, la descripción

detallada de los procedimientos llevados a cabo tanto en campo como en gabinete,

información técnica, memorias de cálculo, panel de fotografías, planos topográficos,

entre otros relativos al levantamiento topográfico.

3.3 Trabajos de Campo

El Levantamiento Topográfico se refiere al establecimiento de puntos de control horizontal y

vertical, los cuales tiene que ser enlazados a un sistema de referencia, en este caso al Sistema de

control Horizontal y Vertical del IGN, y a la toma de una cantidad adecuada de puntos de

levantamiento a fin de representar fidedignamente el terreno existente en planos topográficos.

La automatización del trabajo se efectuó de la siguiente manera:

Toma de datos de campo durante el día

Bajada de información al caer la luz del sol

Verificación en la computadora de la información tomada en campo

Procesamiento de la información

3.3.1 Reconocimiento del Área de estudio

Como primer trabajo se ubicó los Puntos de Control BM-01 y BM-02, puntos de control

establecidos a partir de la Georeferenciación, enlazados con un Punto Geodésico de orden

“A” establecido por el IGN (instituto Geográfico Nacional), con la descripción “ABANCAY”.

Para que a partir de ellos poder enlazar la Poligonal Básica que se establecieron para el

Levantamiento Topográfico con la Red Geodésica Horizontal Nacional.

Para la Zona de estudio se estableció la Poligonal Básica, con una línea base de inicio BM-

01 – BM-02

3.3.2 Equipo y Personal de Ingeniería empleado

El control topográfico fue llevado a cabo en forma diaria desde el 17 de Marzo al 28 de

Marzo de 2012, mediante el uso de:

Informe Técnico



Personal Empleado:

01 Ingeniero Geógrafo responsable del trabajo

01 Bachiller de Ingeniería Civil, encargado de realizar el trabajo de topografía

01 topógrafo

02 Prismeros

Recursos Empleados:

01 Estación total TopCom

02 Prismas.

02 Prismeros

01 Entre otros accesorios como trípodes, baterías, wincha, pintura, cemento, etc.

3.3.3 Enlace con el Sistema de Control Horizontal del IGN

El enlace con el sistema de control horizontal del IGN consistió en definir las coordenadas

UTM en el Sistema WGS-84 de los vértices de las Poligonal Básica para lo cual se usó los

puntos de control BM-01 (Referencia) y BM-02 (Base - Vértice de la Poligonal Básica) de

coordenadas geodésicas de orden “C”, establecidos en la zona del proyecto, los cuales

fueron enlazados desde el punto geodésico de orden “A” establecido por el IGN (Instituto

Geográfico Nacional).

Cuadro N° 08 Coordenadas geografías de la Georreferenciación.

RECOMENDACION

COORDENADAS TOTALES

TOPOGRAFICAS

PUNTO ALTURA

NORTE (m) ESTE (m) ORTHO (m)

BASE BM-01 8492521.04 729601.58 2495.01

REFERENCIA BM-02 8495939.05 729613.11 3219.02

3.3.4 Medición de Ángulos Horizontales y Verticales

La medición de los ángulos horizontales se efectuó con una (01) Estación Total TopCom

System 610S con motor Servo especial para replanteo, la cual elimina los errores del cálculo

de ángulos horizontales y verticales que se producen normalmente en los teodolitos

convencionales. El principio de lectura está basado en la lectura de una señal integrada

sobre la superficie completa del dispositivo electrónico horizontal y vertical y la obtención de

un valor angular medio. De esta manera, se elimina completamente la falta de precisión que

se produce debido a la excentricidad y a la graduación, el sistema de medición de ángulos

facilita la compensación automática en los siguientes casos:

Corrección automática de errores del censor de ángulos.

Corrección automática del error de colimación y de la inclinación del eje de muñones.

Corrección automática de error de colimación del seguidor.

Cálculo de la medida aritmética para la eliminación de los errores de puntería.

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3.3.4.1 Cálculo del Angulo Horizontal

La fórmula que a continuación se explica, se emplea para calcular el ángulo horizontal.

Vtan

1V

Vtan

1Y

Vsen

1EAHAH HHS

Dónde:

AHS : Angulo Horizontal medido por el censor electrónico.

EH : Error de colimación horizontal

YH : Error de nivelado en ángulo recto al telescopio

V : Error de eje horizontal

3.3.4.2 Cálculo del Angulo Vertical

La fórmula que a continuación se explica, se emplea para calcular el ángulo vertical.

VVS YEAVAV

Donde

AVS : Angulo vertical medido por el círculo electrónico

EV : Error de colimación vertical

YV : Desviación en el vertical, medida por el compensador automático del nivel.

3.3.4.3 Medición Electrónica de Distancias

La medición electrónica de distancias se ha ejecutado con el distanciómetro incorporado de

la Estación Total. El módulo de medición de distancia de Geodimeter System 610S opera

dentro del área de infrarroja del espectro electromagnético. Transmite un rayo de luz

infrarroja, el rayo de luz reflejado es recibido por el instrumento y, con ayuda de un

comparador, se puede medir el desfase entre la señal transmitida y recibida. Gracias a un

microprocesador incorporado, la medida de tiempo del desfase se convierte en medida de

distancia y se almacena en memoria como tal, con precisión de mm. El tiempo de medida

para cada punto toma 3.5 segundos. La precisión de la medida de distancia es de (5mm

+ 3ppm). El factor PPM (partes por millón) puede ser considerado en términos de

milímetros por kilómetro. Por ello, 3PPM significa 3 mm/Km.

3.3.4.4 Corrección del Error de Refracción y Curvatura

Ya que la proyección de las alturas y las distancias se calcula con sólo multiplicar la

distancia medida geométricamente por el seno y el coseno, respectivamente del ángulo

cenital medido, le errores de cálculo se pueden deber principalmente a la curvatura de la

tierra, y la refracción.

Informe Técnico



A continuación se muestran las dos fórmulas que la estación total Geodimeter 610S emplea

para el cálculo automático de los errores de curvatura y refracción.

21

2

2 2 K

R

ZsenDGsenZDGDH

T

KR

ZsenDGZDGDV

T

1

2cos

22

Dónde:

DH : Distancia horizontal

DZ : Diferencia de altura

DG : Distancia geométrica

RT : Valor medio del radio de la tierra en Km. = 6 372

K : Media de la constante de refracción = 0,142

3.3.4.5 Corrección Atmosférica

La velocidad de la luz varía levemente al ir atravesando diferentes presiones y temperaturas

de aire, se debe aplicar un factor de corrección atmosférica para obtener la distancia

correcta al final de los cálculos. Este factor de corrección atmosférica se calcula con la

siguiente fórmula:

Dónde:

P : Presión en milibares

t : Temperatura del aire en grados Celsius

El Geodimeter 610S calcula y corrige esto automáticamente, la corrección cero se obtiene

con una temperatura ambiente de 20 °C y a una presión atmosférica de 750 mmHg.

3.3.5 Enlace con el Sistema de Control Vertical del IGN

El enlace con el sistema de control vertical del IGN, consistió en definir las elevaciones

absolutas de los vértices de las Poligonal Básica para lo cual se usó las elevaciones

Geoidal de los puntos geodésicos de orden “C” de los puntos de control BM-01 y BM-02

establecidos en la zona del proyecto, los cuales fueron enlazados con el punto geodésico

de orden “A” establecido por el IGN (Instituto Geográfico Nacional).

Para enlazar la altura de toda la zona del proyecto se utilizó la altura determinada del Punto

Geodésico BM-02, el cual se empleó como base para enlazar esta altura con todos los

vértices de la Poligonal básica, mediante nivelación geométrica de ida y vuelta.

3.3.5.1 Nivelación Geométrica

Es el proceso de determinar la diferencia de elevación de dos puntos, el instrumento se

coloca entre los 2 puntos a medir lo más equidistante posible, pero sin preocuparse de que

el instrumento se estacione en la línea recta que une los dos puntos.

Informe Técnico



La lectura h1 (vista atrás) se efectúa sobre la mira colocada en el punto BM; Esta mira se

transporta enseguida al punto 1 donde a su vez se hace la lectura h2 (vista adelante) y así

sucesivamente con el resto de los puntos.

La nivelación Geométrica es la más precisa, ya que los errores residuales del ajuste del

instrumento compensan recíprocamente con el efecto de la curvatura de la tierra y la

refracción.

Cuando no es posible hacer una nivelación simple debido a que el terreno no permite la

visualización de la mira, ya sea por su forma accidentada o por obstáculos existentes. Se

puede tomar una vista atrás y varias vistas adelante.

3.3.5.2 Precisión de la Nivelación

Toda nivelación tiene 2 métodos para calcular su precisión:

Nivelación de ida y vuelta.

Nivelación entre 2 puntos BM.

El error de cierre de la nivelación es la diferencia entre la cota de partida y la de llegada, el

error es relativo cuando la referencia es relativa, el error es absoluto cuando la referencia es

un BM. Existen diferentes tipos precisión en la nivelación:

NIVELACIÓN APROXIMADA (TERCER ORDEN) Se utiliza para reconocimientos,

levantamientos preliminares, donde las visuales pueden ser de hasta 300 m.

Lectura a la mira con la aproximación de 3 cm sin la necesidad de que la distancia

de vista atrás y vista adelante sean iguales.

km ENDISTANCIA 0.15TOLERABLE ERROR

NIVELACIÓN ORDINARIA Se utiliza para trazos de rutas en camino, visuales de

hasta 150 m, lectura en la mira con aproximación de 3 a 5 mm. La distancia de

vista atrás aproximadamente igual a la distancia de vista adelante. Puntos de

cambio sólidos.


NIVELACIÓN PRECISA (SEGUNDO ORDEN) Se utiliza para colocar BM. en obras de

ingeniería, visuales de hasta 100 m, lecturas en la mira con aproximación de 1 mm.

Usar miras de buena calidad, distancia de vista atrás y vista adelante iguales

medidas a pasos. Se debe de tener precaución antes de tomar las lecturas

empleando para los puntos de cambio estacas con clavos o escogiendo objetos

bien fijos.

Informe Técnico




NIVELACIÓN DE PRECISIÓN (PRIMER ORDEN) Se utiliza para establecer BM. con

gran precisión, niveles de alta calidad, miras de calidad, lecturas en la mira con

aproximación de 1 mm, leyendo con los 3 hilos estadimétricos para promediar y

corroborar la lectura del hilo medio. El nivel debe estar protegido del sol para que la

burbuja de nivel no se desfase. La distancia de vista atrás y vista adelante deben ser

iguales y medidos con los hilos estadimétricos.


Para el presente proyecto se empleó la nivelación Geométrica de ida y vuelta y de un

nivel de precisión de orden cero, la cotas bases empleados fueron los obtenidos a

partir de la Georreferenciación (BM-01 y BM-02), claro está que debido a la

topografía accidentada y vértices de la poligonal ubicados en zonas inaccesibles por

su gran elevación no se realizó la nivelación geométrica para estos puntos.

3.3.6 Replanteo de estructuras existentes

Se empleó el método de Radiación. A partir de las poligonales básicas se trasladó puntos

hacia las estructuras a replantear, estableciéndose los vértices de la poligonal de apoyo

para el levantamiento de los detalles de la Estructura.

Una vez materializados los vértices de la poligonal en el terreno se procedió a la toma de

datos tanto de la poligonal como de la Estructura. Dichos datos fueron tomados con una

Estación Total TopCom con motor Servo especial para replanteo, mediante el cual se

consigue acceder a puntos que son inaccesibles con el prisma normal.

Luego los datos recogidos en campo fueron trabajados en gabinete para su verificación y

ajuste.

Las estructuras replanteadas fueron las siguientes:

Bordes de carreteras, postes de señales, propiedades privadas, viviendas, muros

de contención.

Puentes existentes, Vados existentes, losa de aproximación

Puntos de control, BMs, trincheras, calicatas, hito de kilometraje, pelo de agua o

borde de quebrada, trochas carrozables, etc.

4. TRABAJOS DE GABINETE

Los trabajos de gabinete consistieron básicamente en:

Compensación de la poligonal Básica para el enlace del levantamiento topográfico

con el sistema de control Horizontal del IGN.

Procesamiento de la información topográfica tomada en campo.

Elaboración de planos topográficos a escalas adecuadas.

Informe Técnico



4.1 Equipo empleado

Los datos correspondientes al levantamiento topográfico han sido procesados en sistemas

computarizados, utilizando los siguientes equipos y herramientas:

01 PC Intel (R) (TM) i7 CPU 2.93 GHz de 4.0 GB de RAM.

Software Geodimeter Software Tools 2.0, para transmitir toda la información tomada en

el campo a una PC.

Software AutoCAD Civil 3D 2014 para el procesamiento de los datos topográficos.

Software AutoCAD 2013 para la elaboración de los planos correspondientes.

4.2 Compensación de la Poligonal Básica

A continuación se detalla la metodología adoptada para la compensación de la poligonal Básica:

Se compensan los ángulos horizontales observados en campo para que cumplan la

condición geométrica.

Con un azimut de partida conocido y los ángulos horizontales compensados se

calculan los azimutes de los lados de la poligonal.

Con los azimutes calculados y las distancias observadas se calculan los incrementos

en este y norte, los cuales son adicionados a las coordenadas de un vértice para

obtener las coordenadas del siguiente, así hasta cerrar la poligonal.

La diferencia entre las coordenadas calculadas y las coordenadas del punto de inicio

se debe repartir proporcionalmente en toda la poligonal, obteniendo coordenadas

topográficas.

Debido al Error de Cierre Lineal, las coordenadas calculadas deben corregirse mediante una

compensación, que consiste en distribuir ese error proporcionalmente a la longitud de cada lado,

se usó la siguiente fórmula:

eE ó eN d

dC

Donde :

d : Distancia de un lado

d : Suma de las distancias o longitud de la poligonal

eN : Error en el Norte

eE : Error en el Este

Se realizó la compensación de las Poligonales Básicas obteniendo precisiones de

primer orden.

4.3 Plano Topográfico de la zona critica.

A continuación se muestra el plano topográfico, que detalle las condiciones de las zonas crítica y

el áreas del trabajo que considero el proyecto.

Informe Técnico



Grafico N° 02 Levantamiento Topografico

Informe Técnico



Grafico N° 03 Perfil transversales

Informe Técnico



Grafico N° 04 Perfil Longitudina

Informe Técnico



5. CONCLUSIONES

Actualmente en la zona del proyecto presenta grande variaciones topográficas, áreas

complejas en relación al relieve y sus características de pendiente.

El trabajo geodésico está referido al Marco de Referencia Terrestre Internacional 1994

(ITRF94) del servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS) con datos de la

época 1995.4, que es el Sistema Geodésico de Referencia Oficial para el Perú.

El DATUM o modelo es el elipsoide WGS84.

El modelo geoidal es el EGM96 (Global)

Se ha utilizado el elipsoide World Geodetic Systems 1984 (WGS-84)

La zona levantada se encuentra enteramente en la Zona 18L.

Para el control Horizontal, se utilizó el método Diferencial o Estático, el cual consiste en

colocar un equipo GPS Master (BASE), en el Punto Geodésico con coordenadas

conocidas, para este proyecto se utilizó el punto de la Estación GPS Permanente:

ABANCAY.

Para el control vertical, (elevaciones) se ha utilizado la corrección por el modelo de

ondulación, utilizando el EGM96.

Se ha realizado el enlace a la Estación “Abancay”, la cual tiene orden “A”.

La precisión obtenida en los puntos, está por encima de 1/100 000. Lo cual garantiza la

confiabilidad de los puntos, para el desarrollo de proyectos de ingeniería.

El control topográfico de campo fue llevado a cabo en forma diaria utilizando: Una

Estación Total TopCom con motor Servo especial para replanteo, un Nivel Automatico

marca WILD modelo NAK1, un GPS navegador Garmin 12 XL, 04 equipo de radio

comunicación Kenwood, el Software Geodimeter Software Tools 2.0, para transmitir

toda la información tomada en el campo a un Colector de Datos, el software AutoCad

Civil 3D 2014, para el procesamiento de los datos tomados en campo, el Software

AutoCAD, para la presentación en planos topográficos a escalas convenientes.

Los trabajos referentes al levantamiento topográfico están referidos a coordenadas de

proyección UTM con datum horizontal y vertical (Elevación Geoidal): WGS-84.

La compensación horizontal de la poligonal básica arrojo una precisión de 1/246,000, la

compensación vertical de la nivelación geométrica (0.001 y 0.002), arrojo precisiones

menores a las permisibles.

Se ha elaborado planos topográficos del área de estudio a escala 1:1,000 con

equidistancia de curvas de nivel a 1.00 m, la topografía procesada sirvió de base para

la elaboración de los estudios de riesgo

Cusco, 03 de abril de 2014

Informe Topografico Quebrada Sahuanay, Abancay (1)

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