practica #5 Topo2

8/17/2019 practica #5 Topo2

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1. Introducción:

La presente práctica fue realizada en el Recinto Pedro Arauz Palacios, el seis denoviembre del año en curso a la 1:30 PM dic!a práctica consisti" en el nivelado para el

tendido de tuber#as$

%uando se e&cavan zan'as, para tender la tuber#a de drena'e e instalar alcantarillas, se

debe cuidar muc!o (ue el corte ten)a la profundidad correcta$ *n el caso de dic!as

tuber#as, el a)ua debe correr por la acci"n de la )ravedad, por lo cual el control vertical

es muc!o más importante (ue el !orizontal$

*n esta clase de e&cavaciones, la l#nea de centro o e'e de tuber#a, se señala por medio deestacas !incadas a cada +0 " 0 m - alineadas correctamente$ *n este caso, las estacas se

alinearon a una distancia separadas entre s# a cada . metros obteniendo una alineaci"n

!orizontal de + m respecto a las estaciones 0/000,0/00., 0/01 - 0/0+ de la l#nea de

centro, del lado opuesto a a(uel en (ue se van a depositar los productos de la e&cavaci"n

en tales casos, las estacas se marcan de modo (ue los datos proporcionen: La estaci"n, la

distancia al centro - al profundidad del corte, medida desde la cabeza de la estaca !asta la

plantilla del tubo (ue deberá colocarse en ella$ *l alineamiento en el plano !orizontal se

!ace con el teodolito$ La cota de la cabeza de los trompos !incados al lado de la zan'a se

verifica con la a-uda de un nivel fi'o, -a (ue en este caso, el control vertical es de )ran

importancia$

La plantilla de un tubo !orizontal es el fondo de la cuna formada en el interior del mismo,

por donde corre el a)ua$

e acostumbra llevar la e&cavaci"n !asta un nivel (ue está unos cuantos cent#metros

deba'o del (ue corresponde al fondo de la tuber#a$ As# se tendrá el espacio necesario para

una cama de arena, )rava, piedra triturada u otro material (ue casi siempre debe

colocarse deba'o de los tubos de obras de esta clase$


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1.1. Objetivos

a2 Aprender a establecer puntos de control para la e&cavaci"n de zan'as en el tendido de

tuber#as$

b2 *stablecer la l#nea definitiva para un e'e de tuber#a de alcantarillado sanitario$

c2 aciendo uso del nivel controlar la colocaci"n de las niveletas a ser usadas para

colocar la tuber#a con la pendiente re(uerida$

1.2. Antecedentes históricos


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La !istoria del tendido de tuber#as se encuentra ampliamente relacionada con el drena'e -

rie)o en las anti)uas civilizaciones$

e !an encontrado vesti)ios de sistemas de drena'e en civilizaciones tan anti)uas como las

del 4alle del 5ndo sin embar)o, 6stas eran superficiales - no subterráneas$

*n el 5mperio romano el sistema era eficiente pero pestilente: la %loaca Má&ima, anterior

a la 6poca imperial, (ue todav#a e&iste actualmente, constitu-e un e'emplo notable de la

in)enier#a sanitaria romana$

Las t6cnicas para me'orar el rendimiento de la a)ricultura 7el de rie)o, el drena'e - la

recuperaci"n de tierras2, ase)uraron un adecuado abastecimiento de v#veres (ue !izo

aumentar las poblaciones urbanas$

*n las tierras secas del mediterráneo se crearon reservas de a)ua para rie)o, mediante la

construcci"n de )randes embalses$ Por otro lado, las tierras ba'as - pantanosas se

recuperaron mediante redes de canales de drena'e$

La primera red de drena'e subterráneo se constru-" en Par#s, 8rancia en el i)lo 959$

Muc!as ciudades de la *uropa %entral al lado de )randes r#os !an tenido (ue construir

)randes obras !idráulicas para el drena'e de las a)uas fecales o servidas: tal es el caso de

4iena, donde se canaliz" una parte del anubio para (ue sirviera de puerto fluvial - se

constru-" una e&tensa red de drena'e subterráneo$

*n la Am6rica pre!ispánica tanto las culturas zapoteca, tolteca, ma-a - azteca, en lo (ue

es !o- M6&ico, como las culturas c!av#n, pu;ara, ti


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(ue conectaban las provincias del enorme imperio 5nca, en una )eo)raf#a accidentada de

montañas, desfiladeros, pantanos, llanuras, selvas, etc$ A la lle)ada de los españoles,

!ab#a -a un paisa'e profundamente transformado por una )ran diversidad de sistemas de

rie)o adaptados a cada situaci"n espec#fica$

urante el imperio Fari, se perfeccionaron - e&pandieron los sistemas de rie)o al mismo

tiempo (ue el carácter pol#tico de su )esti"n se !izo más relevante$ *l sistema de re)ad#o

de valles m=ltiples, unidos por canales, domin" la a)ricultura$ e aprovec!aron al má&imo

los sistemas de rie)o por )ravedad, utilizando las pendientes - controlando las p6rdidas

por filtraci"n mediante canales - surcos - as# pudieron incorporar a la a)ricultura los

suelos áridos - pantanosos de la costa$ La )esti"n del a)ua pas" a ser centralizada por los

reinos de la costa - su control fue definitivamente un elemento básico de poder$

*n esta 6poca, se e&pandieron los sistemas de c!acras !undidas de la costa - la

a)ricultura de lomas costeras$ *l primero se basaba en el aprovec!amiento de capas

freáticas de escasa profundidad en zonas arenosas - salinas, donde se !ac#an )randes

e&cavaciones en el interior de las cuales se sembraba$ *l se)undo consist#a en aprovec!ar

los o'os de a)ua - las nieblas en zonas de )ran !umedad estacional$ e acumulaban

)randes cantidades de piedras en las (uebradas - laderas, aumentando la condensaci"n -

captando el a)ua de escorrent#a por canales superficiales -, mediante muros de

contenci"n, se reten#a el a)ua condensada en la parte alta de la loma$

*l imperio Fari fortaleci" - perfeccion" el sistema !idráulico - a)r#cola, sentando las

bases para el posterior au)e del imperio 5nca$ *ste !ered" un comple'o sistema de rie)o

cu-os notables e'emplos se encuentran en los reinos de %!im=, 5c!ma, %a'amarca, %!ac!a

po-a - los reinos del Altiplano$

1.3. Importancia y aplicaciones de la práctica


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%omo in)enieros civiles esta práctica nos a-udara a saber aplicar los m6todos de

nivelaci"n as# como tambi6n abrirnos paso !acia una de las ramas de la in)enier#a civil a

como es la !idráulica$ *sta práctica de campo es un adelanto a los tipos de traba'os (ue

realizaremos los in)enieros civiles, por eso, es mu- importante el desarrollo de esta

práctica tambi6n mane'ar las distintas restricciones (ue tenemos al momento de la

instalaci"n de tuber#as, a como es la pendiente, la entibaci"n$

*n los pro-ectos !a- una necesidad de entibar - los empu'es a considerar en el cálculo de

las entibaciones depende de:

• La profundidad - la anc!ura de la e&cavaci"n$

• Las caracter#sticas del suelo$

• La presencia o e&istencia del nivel freático$

• La pro&imidad de edificios - otras estructuras$

• La pro&imidad del trafico - cual(uier otra fuente de vibraciones$

• el lu)ar donde se deposita el material e&cavado - otras sobrecar)as$

• Las posibles condiciones o imposiciones locales de diseño - cálculo$

1.4. Aspectos enerales !anjas de alcantarillado:

Para (ue los sistemas de drena'e o alcantarillado funcionen tal como lo establece el diseño

seleccionado todas las zan'as se deben e&cavar de acuerdo con las l#neas - cotas


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especificadas para el caso$ *l alineamiento en el plano !orizontal no presenta ma-ores

dificultades, puesto (ue una l#nea siempre se puede pintar sobre el suelo o marcar de

cual(uier otra manera, para )uiar al operador de la má(uina e&cavadora$ Pero, al de'ar

el fondo de la zan'a e&actamente a los niveles especificados se re(uiere un control vertical

casi continuo$ Para verificar la profundidad puede usarse una tabla de madera - colocarla

al nivel, con un e&tremo sobre al)unas de las estacas (ue se colocaron al lado de la zan'a -

-a están acotadas, el otro e&tremo de la tabla se lleva !acia el estadal (ue descansa sobre

el fondo de la zan'a e indica la lectura respectiva$ Los primeros resultados se obtienen,

usando una cinta$ e acostumbra llevar la e&cavaci"n !asta un nivel (ue estas a unos

cuantos cent#metros deba'o del (ue corresponde al fondo de la tuber#a$ As# se tendrá el

espacio necesario para una cama de arena, )rava, piedra triturada u otro material (ue

casi siempre se debe colocarse deba'o de los tubos en obras de esta clase$

"uentes de re#erencia colocados sobre una $anja para el tendido de tuber%as:

*n los terrenos más o menos planos, la e&cavaci"n de zan'as para el alcantarillado amenudo se convierte una labor mu- delicada debido al pe(ueño )radiente de la tuber#a$

Además en estas condiciones, el flu'o del a)ua tiende a ser lento por lo (ue se recomienda

utilizar tuber#as de )ran diámetro$ Para evitar (ue al)unos de los tubos con sus re)istros

respectivos se colo(uen demasiado altos o ba'os, se necesita supervisar la e&cavaci"n de la

zan'a constantemente - llevar un control vertical por medio de puentes de referencia$ Los

travesaños de los puntos usados como referencia para el tendido de tuber#a se colocan de

tal manera (ue pasen sobre la zan'a$ Los operarios (ue lo ponen en su lu)ar van

inmediatamente detrás de la má(uina e&cavadora - los fi'an en las estacas o postes

previamente dispuestos, en ambos lados de la zan'a$

&ovimiento de tierra para $anjas:

%uando se e&cavan zan'as para tender la tuber#a de drena'e e instalar alcantarillas se

debe de cuidar muc!o (ue el corte ten)a la profundidad correcta$ *n dic!as tuber#as, el

a)ua debe correr por la acci"n de )ravedad, por lo cual el control vertical es muc!o más

importante (ue el !orizontal$

*n esta clase de e&cavaciones, la l#nea de centro o tuber#a, se señala por medio de estacas

!incadas cada diez metros - alineadas correctamente$


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A veces las estacas se alinean a determinada distancia del centro, del lado opuesto donde

van a determinar los productos de la e&cavaci"n en tales casos las estacas se marcan de

modo de (ue los datos proporcionen: la estaci"n, la distancia al centro 0$ o 0$ - la

profundidad del corte, medida desde la cabeza de la estaca !asta la plant#a del tubo (ue

deberá colocarse en ella$

e conoce (ue la pendiente m#nima es de 0$G para (ue el a)ua se escurra - para (ue los

s"lidos en suspensi"n no se asientes$ Por re(uerimiento !idráulico o de resistencia el

desplante m#nimo al lomo del tubo o parte superior del tubo es 1$+ mt$

*l alineamiento se realiza con el teodolito$ *l travesaño se fi'a de manera (ue (uede a

nivel - a una altura predeterminada sobre las plantillas del tubo para darle una referencia

!orizontal a los operarios (ue colo(uen las tuber#as, se tienden !ilos bastante tensos entre

una - otra niveleta - estos sirven, al mismo tiempo para verificar las medidas en el sentido

vertical$

La plantilla de un tubo !orizontal es el fondo de la cuna formada en el interior del mismo,

por donde corre el a)ua$

Plantilla del tubo:7 ver fi)$ H1 en ane&os2

e acostumbra llevar la e&cavaci"n !asta un nivel (ue esta unos cuantos cent#metros

deba'o del (ue corresponde al fondo de la tuber#a$ As# se tendrá el espacio necesario para

una cama de arena, )rava, piedra triturada u otro material (ue casi siempre debecolocarse deba'o de los tubos en obras de esta clase$

2. 'esarrollo de campo.2.1. (omposición de la cuadrilla:

•

Cbservador • *stadalero

• Anotador

• %adeneros

• A-udantes

2.2. )*uipo empleado en el levantamiento:


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• +r%pode: *s un aparato de tres partes (ue sostiene en su parte superior una

cámara o teodolito, con el ob'etivo (ue esta no se mueva$

• ,ivel: *s un instrumento (ue tiene como finalidad la medici"n de desniveles

entre puntos (ue se !allan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto

conocido a otro desconocido$

• (inta m-trica: 8abricadas de este material, pueden tener una )ran variedad de

lon)itudes$ *n la práctica se utiliz" una cinta de 30m$

• )stad%a: *s una re)la )raduada (ue permite mediante un nivel topo)ráfico,

medir desniveles, es decir, diferencias de altura$

• (lavos: %lavos de, fic!as o a)u'as: e emplean para marcar las medidas en la

tierra, en la práctica se utilizaron clavos comunes +II$

• "lomada: *s una pesa metálica en forma c"nica o cil#ndrica, la cual pende de

una cuerda - marca un punto verticalmente

2.3. )plicación t-cnica pasó a paso del levantamiento reali$ado en campo.1$ e eli)i" un camino a se)uir donde ubicamos estacas cada . metros$

+$ Alineamos con 'alones$

3$ e procedi" a dar lectura de espalda de un JM$$ e realiz" una nivelaci"n simple de los puntos del e'e central de la obra$

$ %alculamos la pendiente$

$ Kbicamos niveletas en cada punto del e'e central$

$ La altura de la niveleta para mantener la pendiente del terreno sedetermin" por medio de los desniveles parciales$

.$ As# fuimos ubicando la niveleta tanteando con el nivel visábamos la

estadia - se clavaba la niveleta !asta coincidir con la lectura calculada$

D$ *ste proceso se realiz" en todos los puntos$

10$ Al terminar este proceso se comprob" la pendiente de la zan'a ubicando

una cinta sobre la niveleta - verificando (ue la pendiente fuera la correcta$


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2.4. +abla de resumen de datos levantados en campo:

*@ L* L8 %C@A

JM +$03. 100

0/000 +$0 DD$333

0/00. +$3+ DD$0

0/01 1$D10 100$1+.

0/0+ 1$+3 100$.03

iámetro del tubo +N

esplazante 1$+0m

Anc!o de zan'a 0m

%ama de arena 10cm

P@ 3$3G

3. (álculos:

3.1. &-todos y/o #ormulas a utili$arse en abinete:

HI =¿+cota BM

cotai= HI − LF

P=cotafinal−cotainicial

DH ∗100

cota niveletai=cotaTN + H niveleta

∆ H parcial=( P∗dist . parcial)

100


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cotaniveleta j=cotaniveletai+∆H parcial

cota fondo zanja=cotaTN − profundidad−ϕ tubo−camaarena

%alculo de áreas - vol=menes

ltura corte=cota TN −cota fondo zanja

i=alturacortei∗anc!o zanja

M6todo de las áreas medias

" =( 1+ 2 )

2∗ L

3.2. desarrollo de los cálculos matemáticos

HI =#ota BM +2.038

HI =102.038

0ectura intermedia de la niveleta:0/000 10+$03.BDD$333B70$03O102+$0

0/00. +$0/ 70$03O102+$00/01+$0/0$3 3$00

0/0+3$00/0$33$30

(ota niveleta0+000=102.038−2.405=99.633m


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0+008=102.038−2.705=99.333m

0+016=102.038−3.005=99.033m

0+024=102.038−3.305=98.733

Altura de corte:

!1 1$+0/0$11$3m

!+1$3/0$037102B71$1B+$102 +$0D0m

!3 +$0D0/0$03710271$1+1$12 +$..0m

!+$..0/0$037102B70$3B1$1+23$0m

(otas #ondo de $anja:0+000=99.333−1.3=98.033

0+008=99.506−2.090=97.416

0+016=100.128−2.880=97.248

0+024=100.803−3.670=97.133

A)A:

A10$O1$30$..m3

A+0$O+$0D01$3Dm3

A30$O+$..01$D01m3

A0$O3$0+$++m3

olumen 'e (orte:


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M6todo de las áreas medias:

" =( 1+ 2 )

2∗ L

4 10$../1$3DQ+O11$.Dm3

4 +1$3D/1$D01Q+O1+$+0m3

4 31$D01/+$++Q+O13$.m3

4@4 1/4 +/4 3.$+0m3

3.3.tabla de resultados obtenidos:

EST LE AI LF Elev TN

Elev.

Niveleta

LI

Niveleta

Altura

De Corte

Área

(m2)

Volumen

(m3)

BM 2.3! "2.3! "

# 2.$% &&.333 &&.$33 2."% ".3 .!%!

#! 2.%3! &&.%' ".233 ".'"% 2.& ".3$& "$.!&'

#"' ".&" "."2! ".$"3 "."2% 2.!! ".&" 2'.2

#2 ".23% ".!3 "".23 .'3% 3.'$ 2.22 3.%!

4. (onclusiones y recomendaciones4.1. Interpretación de los resultados de los cálculos.

Para un pro-ecto de !idráulica, -a sea para redes de abastecimiento, drena'es,

alcantarillado$ *s mu- importante el mane'o de estos m6todos utilizados tanto en el campocomo en )abinete$ *l control vertical es fundamental para este tipo de pro-ectos, pues un

m#nimo error puede si)nificar enormes )astos tanto en tiempo, materiales, mano de obra$

Podemos concluir (ue la práctica se complet" satisfactoriamente pudiendo as# aplicar

todos los m6todos utilizados en clase, tal como lo vemos en el cálculo de vol=menes !a-


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una pe(ueña diferencia entre ambos m6todos, la cual nos permite ver - diferenciar el

m6todo más preciso para el cálculo de vol=menes$

%omo in)enieros civiles es importante realizar con e&actitud estos m6todos, pues el mal

cálculo de material puede si)nificar ma-ores costos econ"micos, - se perder#a más$ %on

esto concluimos esta práctica H niveleteado para tendido de tuber#as$

. e#erencias bibliorá#icas


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Cama para la

tubería

• ivel %inta m6trica

• %lavos @ripode

• *stacas:

• Plomada


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• *stad#a$

practica #5 Topo2

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