Linea Base

LINEA BASE1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVO PRINCIPAL El principal objetivo de la prctica es el realizar la medicin de una lnea con la mayor precisin posible en campo y as contar con la lnea base que nos servir para las siguientes prcticas. 1.2 OBJETIVOS SECUNDARIOS Realizar las lecturas de temperatura como las de tensin en la cinta en el momento de realizar la lectura de la distancia. Realizar las mediciones de 5m, 10m, 15m y 20m, utilizando una cinta mtrica y tres jalones. Trabajar de forma rpida y eficiente para lograr la precisin y exactitud requeridas. Aprender los diferentes tipos de correccin en una prctica de lnea base. Representar en un plano tanto las lecturas obtenidas en campo como las lecturas corregidas en gabinete. 2. FUNDAMENTO TEORICO Nos referimos a conceptos del trabajo que se realizara: Dentro de un trabajo de triangulacin la lnea base es la ms importante, es por esto que se debe medir con mucho cuidado para que entre dentro de las limitaciones existentes. Los dos extremos de la base estarn marcados por puntos fijos y por su gran importancia, teniendo en cuenta la exactitud. A esto podemos acotar que la lnea base es el primer lado de la primera figura de la red de triangulacin cuya importancia es de prioridad fundamental por lo que se recomienda que la medicin de la misma sea la ms cuidadosa posible para ello se debe seguir algunos mtodos o metodologa que permite tener un valor confiable de la lnea base. Medida de la lnea base Consideramos lneas base al primer lado de la red de triangulacin que debe ser medida con la mayor precisin posible ya que de ella depende todo el clculo de resolucin de la red de triangulacin.

La base debe localizarse de preferencia en un terreno plano, sin obstculos, y de modo que haya inter visibilidad entre sus extremos y tambin con los vrtices a los que deba ligarse. Una carretera o una va de ferrocarril son lugares propicios para ubicar la base, pues facilita la medida. La medicin de la lnea base se la debe hacer con el mayor cuidado posible en campo, tratando de minimizar errores, para lo cual se recomienda tener una metodologa de medicin por tramos, que consiste en lo siguiente: Determinar el lugar donde va a estar la lnea base, se ubica con estacas fijas que perduren por buen tiempo los extremos de la lnea base, en base a los extremos se determina un alineamiento, ya sea en base a los jalonea o haciendo uso de un instrumento. Predispuesto el alineamiento se realizan mediciones tomando tramos de distancias fijas o variables (tramos de 5, 10, 15,20 m) o en su caso tramos variables de distancias no prefijadas que no excedan de los 20 m de longitud cada tramo. Las medidas en cada tramo se tomarn alineando un jaln a una distancia prefijada o variable, se dejar el jaln como punto de partida para un nuevo tramo y as sucesivamente hasta el otro extremo, la ltima medida toma un valor variable deferente del resto de los tramos. Terminado este proceso se repetir el mismo en forma inversa, partiendo del extremo B a A siguiendo la misma metodologa. Al momento de medir cada uno de los tramos, si se dispone de un termmetro y dinammetro incorporado en la cinta, se realizarn las medidas de temperatura y tensin de medicin en campo. Si el terreno donde est ubicada la lnea base no es plano, deber determinarse el desnivel por tramos, si es de pendiente constante se determinar el desnivel entre extremos que dividido entre la longitud AB nos dar el valor de la pendiente del terreno, que nos servir para determinar los desniveles por tramos. Para la medida de base de precisin ordinaria se puede emplear la cinta de precisin ordinaria de acero o la de metal invar. Se usa a menudo una cinta larga (de 50 a 150 m). Es conveniente que se compare la cinta bajo las condiciones de tensin y de soporte que se vayan a emplear en el campo. Errores en la media de las bases En la medida de las bases, el efecto de la temperatura es la fuente ms seria de errores; por lo que en los trabajos ms precisos es costumbre usar una cinta de metal invar y medir la base en un da nublado o en la noche, cuando el aire y el terreno est casi a la misma temperatura y la pendiente.

Se corrige la longitud de la cinta la temperatura y la pendiente. Tambin se corrige por catenaria y por tensin cuando es necesario por las condiciones hacer esas correcciones. Los errores debidos al marcado imperfecto de las longitudes de la cinta en la cabeza de las estacas en las tiras metlicas, se reduce a un mnimo con una manipulacin cuidadosa. CORRECCIONES DE LA LNEA BASE Puesto que la medicin de la lnea base debe ser lo ms exacta posible, es que se tienen que hacer ciertas correcciones tomando en cuenta los siguientes factores: Correccin por temperatura. Esta correccin es la ms importante, la temperatura por si sola puede ocasionar que las medidas tengan errores que se salgan de la tolerancia. Se realiza la correccin por temperatura debido a que las cintas de medicin estn calibradas para una temperatura debido a que las cintas de medicin estn calibradas para una temperatura estndar de 20C.Para obtener la correccin por temperatura en cada tramo se tiene la siguiente relacin: Ct = L**(tc - ts) = coeficiente de dilatacin (0.000012 1/C) L = longitud del campo Tc = temperatura del campo Ts = temperatura standard (20C)

Esta correccin puede tener el signo positivo o negativo dependiendo de si la temperatura del campo es ms o menos que la temperatura estndar. Correccin por desnivel Cuando la medicin de cada tramo se hace sobre terreno en pendiente, al tenerse un desnivel entre extremos se tiene una diferencia con la longitud real, que se corrige con la siguiente relacin: Cd = - h2/ 2*L h=desnivel del tramo L=longitud del tramo Esta correccin siempre es substractiva ya que es la proyeccin horizontal de la medicin realizada. Correccin por tensin. El esfuerzo de mantener la cinta entre los extremos extendida, requiere una tensin, que es una tensin de campo, normalmente las cintas vienen calibradas para una tensin

standard. Si la tensin registrada en un determinado momento por un dinammetro no es la misma que la standard es necesario realizar una correccin. Ct = (T-Ts)*L/ E*A T=tensin de campo Ts= tensin estndar L=longitud del tramo E=coeficiente de elasticidad de la cinta A=seccin transversal de la cinta Normalmente la tensin de calibracin es de 5 8 Kg. , siendo la correccin generalmente de signo negativo, debido a que las mediciones de campo al extender la cinta no alcanza la tensin standard. Correccin por catenaria El mismo factor de tensin produce otro error denominado catenaria que es la curvatura que se produce por la cinta al medir un tramo, si sta no est extendida con la tensin standard. Cc = -w2*L3/24*T2 w=peso de la cinta L=longitud de medida T=tensin de medida * Las cuatro anteriores correcciones se realizan a cada tramo medido en la lnea base.

Correccin por reduccin al Nivel del Mar Como generalmente la base se mide a cierta altura, y el resto del sistema de triangulacin se encuentra a otras alturas diversas, pueden reducirse todo el trabajo a un mismo plano, y se toma el ms comn que es el del nivel del mar. Esto se hace nicamente en trabajos de importancia mayor, y cuando hay que ligar con otras triangulaciones. Cuando la medicin de la lnea base se realiza sobre una superficie que tiene cierta altura con referencia al Nivel del Mar se debe realizar una correccin, debido a la proyeccin de la medida realizada sobre la superficie sobre el nivel del mar para lo cual se tiene la siguiente relacin:

CNMM = -R*L / R+H L=longitud de la lnea base total H=altura sobre el Nivel del Mar R=radio de la Tierra (6`366.2000 mts.) Esta correccin tambin es de signo negativo en todos los casos debido a que es una proyeccin de la medicin en campo. 3. MEMORIA DE LA PRACTICA

3.1 MATERIALES Cinta mtrica 3 jalones Una romana Termmetro 1 estacin total leica 1prisma Estacas de maderas Tachuelas 1 combo

3.2 PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA Ubicamos en el terreno los puntos A y B aproximadamente una distancia de 100m. Clavamos una estaca en el punto A y otra en B. Colocamos los jalones en ambos extremos de los puntos. Desde el punto A empezamos con la medicin de 5m, utilizando una cinta mtrica y alineando con un tercer jaln, en una lnea imaginaria AB. Tomamos los datos de tensin y temperatura al momento de la medicin. Repetimos el procedimiento dicho anteriormente para mediciones de 10m, 15m y 20m. Para la medicin del desnivel de la lnea AB, utilizamos una estacin total; empleando un punto de referencia cualquiera ubicando los prismas en el punto A y B. Una vez obtenido todos los datos necesarios procedemos a realizar los clculos, aplicando las formulas dadas en clase.

-

4. CALCULOS Calculo de las correcciones medidas cada 5m.PLANILLA DE DATOS DE CAMPO MEDIDA CADA 5m N TENSION DISTANCIA TEMPERATURA (kg) (m) (C) 3 5 23 1 3 5 24,5 2 3,25 5 25 3 2,5 5 24,5 4 3 5 24,5 5 3 5 24,5 6 3 5 24 7 3 5 24 8 2,5 5 24,5 9 2,5 5 25 10 2 5 25 11 2 5 27 12 2,25 5 27 13 2,25 5 27 14 2,25 5 27 15 2 5 27,5 16 2 5 27,5 17 2 5 27,5 18 2 5 28 19 2 4,9 28 20 PROMEDIO 2,48 99,9 25,75

a) Correccin por temperatura. Ct = L**(tc - ts) Ct = 99,900m * 0,000024 b) Correccin por Tensin CT= (T-Ts)*L/ E*A( )

* (25,75 C 20 C)

Ct = 0,014m.

CT=

CT = -

CT = -0,0088 m.

c) Correccin por catenaria Cc = -w2*L3/24*T2( ) ( ( ) )

Cc = -

Cc = - 0,392 m.

d) Correccin por desnivel Cd = - h2/ 2*L

Cota A = 102,548m h = Cota A Cota B = 2,968m Cota B = 99,580 m Cd = ( )

Cd = - 0,044 m.

Linea base verdadera Lv1 = L Ct CT Cc Cd Lv1 = 99,900m + 0,014m 0,0088m 0,392m 0,044m Lv1 = 99,469 m Calculo de las correcciones medidas cada 10m.PLANILLA DE DATOS DE CAMPO MEDIDA CADA 10m N TENSION DISTANCIA TEMPERATURA (kg) (m) (C) 2,25 10 27 1 2,25 10 26 2 3,75 10 26 3 3,75 10 26 4 4,5 10 26 5 4,5 10 25,5 6 4 10 25,9 7 4,5 10 24,5 8 4,5 10 25 9 4,5 10,1 24,5 10 PROMEDIO 3,85 100,1 25,64


* (25,64 C 20 C)

Ct = 0,014m.

CT =

CT = -

CT = -0,0066 m.


Cc = -

Cc = - 0,163 m.

d) Correccin por desnivel Cd = - h2/ 2*L

Cota A = 102,548m h = Cota A Cota B = 2,968m Cota B = 99,580 m Cd = ( )

Cd = - 0,044 m.

Linea base verdadera Lv2 = L Ct CT Cc Cd Lv2 = 100,1m + 0,014m 0,0066m 0,163m 0,044m Lv2 = 99,90 m

Calculo de las correcciones medidas cada 15m.PLANILLA DE DATOS DE CAMPO MEDIDA CADA 15m N TENSION DISTANCIA TEMPERATURA (kg) (m) (C) 5,5 15 27 1 5,5 15 30 2 5,5 15 28,5 3 5,5 15 24 4 6 15 25 5 6 15 27 6 6 10,2 29 7 PROMEDIO 5,71 100,2 27,21


* (27,21 C 20 C)

Ct = 0,017m.

CT =

CT = -

CT = -0,0036 m.


Cc = -

Cc = - 0,074 m.

d) Correccin por desnivel Cd = - h2/ 2*L Cota A = 102,548m h = Cota A Cota B = 2,968m Cota B = 99,580 m

Cd = -

(

)

Cd = - 0,044 m.

Linea base verdadera Lv3 = L Ct CT Cc Cd Lv3 = 100,2m + 0,017m 0,0036m 0,074m 0,044m Lv3 = 100,095 m Calculo de las correcciones medidas cada 20m.PLANILLA DE DATOS DE CAMPO MEDIDA CADA 20m N TENSION DISTANCIA TEMPERATURA (kg) (m) (C) 6,5 20 30 1 7 20 28 2 7 20 28 3 7 20 27,5 4 7 20,25 28,5 5 PROMEDIO 6,9 100,25 28,4


* (28,4 C 20 C)

Ct = 0,020m.

CT =

CT = -

CT = -0,0018 m.


Cc = -

Cc = - 0,051 m.

d) Correccin por desnivel Cd = - h2/ 2*L Cota A = 102,548m h = Cota A Cota B = 2,968m Cota B = 99,580 m Cd = ( )

Cd = - 0,044 m.

Linea base verdadera Lv4 = L Ct CT Cc Cd Lv4 = 100,25m + 0,020m 0,0018m 0,051m 0,044m Lv4 = 100,17 m LINEA BASE CORREGIDA

LvC =

Lvc= Lvc = Lvc = 99,909mOBSERVACIONES EN LOS CALCULOS = 2 * 0,000012

= 0,000024

Utilizamos este valor como coeficiente de dilatacin del plstico (material de la cinta mtrica) basado en el coeficiente de dilatacin del acero; lo multiplicamos por 2 porque el plstico es un material ms sensible a la variacin de temperatura. -

=

* 21000

= 10500

Adoptamos este valor como el mdulo de elasticidad del plstico (material de la cinta mtrica) basado en el modulo de elasticidad del acero; lo dividimos entre 2 porque consideramos que el modulo de elasticidad del acero es mas menos elstico que el plstico. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: Una vez terminada nuestra prctica de Medicin de la lnea Base podemos concluir los siguientes aspectos de importancia: Es muy importante hacer un clculo preciso de la lnea base, ya que como su nombre lo indica el trabajo de triangulacin est basado en ella. Todas las correcciones que se pudieron realizar nos ayudan a brindar un resultado lo ms aproximado posible, notando que en todos los casos siempre existe algn error que pudo haberse cometido, debemos recalcar que mientras ms veces se mida la lnea base ms nos acercamos al valor real, por ello la importancia de hacerlo tanto de ida como de vuelta y con diferentes distancias para cada ciclo. Las medidas son ms exactas mientras menos puestas de la cinta tengan, siempre y cuando se tenga cuidado con todas las caractersticas de una medicin correcta. Tambin es importante mencionar que con la ayuda de todas las correcciones que se toman en esta prctica logramos un mejor resultado de nuestra lnea base el cual es el objetivo de nuestra prctica. Las medidas deben hacerse de preferencia en la maana temprano antes de la salida del sol para evitar cambios bruscos de temperatura especialmente cuando est saliendo el sol es cuando ocurren los cambios ms notables de temperatura. Se tiene que tener mucho cuidado en las lecturas de temperatura porque la temperatura es la fuente ms seria de errores. Es aconsejable usar una cinta de metal invar y medir la base en un da nublado o en la noche cuando el aire y el terreno estn casi a la misma temperatura. La medicin de la Lnea Base fue exitosa por los conocimientos adquiridos anteriormente lo cual nos facilito de gran manera.

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