Universidad Nacional de Ancash

SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD: CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA: ING. AGRICOLA

CURSO: TOPOGRAFIA I

TEMA: LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO POR EL METODO DE LA POLIGONAL ABIERTA

PROFESOR: Ing. COTOS

ALUMNA: ACHIC TELLO BERTHA

CÓDIGO: 00-0535-2-AR

HUARAZ - PERU

INTRODUCCION

El presente informe contiene resultados de campo de la 5ta práctica de Topografía I , a cerca del levantamiento topográfico por el método de la poligonal abierta, lo cuál fue guiado por el docente con la participación de los alumnos del curso .

Las poligonales abiertas se observan exactamente igual que las cerradas, pero sin que haya cierre. Una poligonal abierta puede empezar y terminar en alineaciones ya existentes, cuya dirección y situación son conocidas; también puede determinarse en una poligonal abierta de gran longitud el meridiano verdadero, comprobándose así la dirección del itinerario teniendo en cuenta la convergencia de meridianos.Los ángulos de la poligonal pueden medirse por desviaciones, azimutes, ángulos exteriores o ángulos interiores según convenga.Una poligonal consiste en una serie de líneas rectas sucesivas que están conectadas entre si; el proceso de medir las longitudes y direcciones de los lados de un poligonal, se denomina poligonación. Sus propósitos son los de encontrar las posiciones de ciertos puntos.

Los estudios de prefactibilidad en todo proyecto son muy necesarios,porque permiten dar una idea general de la obra ,así como los costos que ocasionarían su construcción en este caso,para el trazo de caminos y canales se utiliza un instrumento sencillo denominado eclímetro que nos permite trazar en el terreno pendientes predeterminadas ,para luego construir una poligonal abierta con sus respectivos ángulos de deflexión .

LA ALUMNA.

I. OBJETIVOS

1.1. Aprender del Manejo del Teodolito y la Brújula en la Medición de Angulos.

1.2. Aplicar criterios en señalar puntos y Alineación de una Poligonal Abierta.

1.3. Aprender Técnicas y Métodos de la medida del Sistema de este Tipo.

II . INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES.

2.1. Un Teodolito y su trípode.2.2. Una Mira de 4 metros.2.3. Un Nivel de Mira2.4. 4 Jalones2.5. Una Wincha de Acero de 30 metros 2.6. Un Altímetro.2.7. Una Brújula.2.8. Ocho estacas (Todos colaboran), pintadas de color.

III . FUNDAMENTO TEORICO.

TEODOLITO

Es un instrumento que tiene grandes aplicaciones, sus elementos fundamentales son: El Limbo Horizontal (Azimutal) y el vertical llamado también Eclímetro, que está destinado a la medidas de ángulos verticales. Los modernos teodolitos vienen montados sobre trípodes perfeccionados que permiten, después de instalado el instrumento imprimir las pequeñas traslaciones sobre la vertical del punto de estación, lo que procura lograr de primera intensión al situar el trípode.

CORRECCIONES AL TEODOLITO.

Para que un teodolito funcione correctamente debe cumplir las siguientes condiciones:

1. Los ejes de los niveles del plato deben estar en un plano perpendicular al eje vertical del aparato.2. El hilo vertical del retículo debe ser verdaderamente vertical ( por tanto, el hilo horizontal verdaderamente horizontal).3. El eje horizontal debe ser perpendicular al eje vertical del aparato .4. La línea de vista debe ser horizontal cuando la burbuja del anteojo

está centrada (dentro de sus reparos).5. Cuando la visual está horizontal, el nonio del círculo vertical debe leer 0º 00´00´´.

BRUJULA Es una caja construida de material antimagnético, en cuyo interior se tiene una aguja apoyada por su parte central o en su pibote vertical.Sexagecimal, cuan va de 0 a 360º es graduación azimutal.Centesimal, en otros países de 0 a 400º es graduación azimutal.Puede apoyarse en trípode, en un bastón o una barra cualquiera, las letras (E) o (W) están invertidas, debido al movimiento relativo de la aguja respecto a la caja. Las pínulas sirven para dirigir la visual a la cual se va a medir rumbo azimut.Para el topógrafo, las partes esenciales de una brújula son:

1. Un limbo graduado de 0º a 90º en ambos sentidos desde el N y desde el S, con los puntos E y W invertidos, como se observa en la figura mostrada.

2. Una línea de mira en la dirección de los puntos SN del limbo.

3. Una aguja imanada. Cuando la línea de mira está enfilada en determinada dirección, la aguja (parada después de haber oscilado su pibote), indica el rumbo magnético.

BRUJULA BRUNTON

Esta brújula está ideada para operar sosteniéndola con la mano, puede emplearse también montada sobre un trípode o bastón. La tapa lleva en su cara interna un espejo A; en B hay un visor plegable.Mirando por B se abre mas o menos la tapa, hasta que se vea el limbo reflejado en el espejo. Este presenta un círculo C transparente, y lleva grabada sobre el cristal una línea recta en prolongación de la línea NS del limbo y que pasa también por B.Cuando se para la aguja se lee rumbo sobre la imagen del limbo en el espejo, o si se quiere, se simboliza la aguja apretando el botón D. Esta brújula se emplea además como nivel de mano y como eclímetro. Los ángulos verticales se leen sobre el círculo graduado F en el nonio G.

USOS DE LA BRUJULASe emplea para levantamientos secundarios, reconocidos preliminares, para tomar radiaciones de polígonos apoyados en otros levantamientos más precisos para trabajos subterráneos, galerías, etc.

Rumbos: Los rumbos representan un sistema para designarlas direcciones

de las líneas. El rumbo de una línea es el ángulo agudo horizontal entre un meridiano de referencia y la línea. El ángulo se mide ya sea desde el Norte o desde el sur, y hacia el Este o el Oeste, y su valor no es mayor de 90º. El cuadrante en el que se encuentra se indica comúnmente con la letra N o la S precediendo al valor numérico del ángulo, y la letra E o la W, después de dicho valor. Así, la expresión correcta de un rumbo debe incluir letras de cuadrante y un valor angular; por ejemplo: N80ºE.

Los rumbos verdaderos se miden a partir del meridiano geográfico local; los rumbos magnéticos, desde el meridiano magnético local; los rumbos supuestos, a partir de cualquier meridiano adoptado, y los rumbos de cuadrícula a partir del meridiano apropiado de cuadrícula. Los rumbos magnéticos pueden determinarse en el campo, observando la aguja de una brújula y utilizando los ángulos medidos para lograr los rumbos calculados.

En topografía, el término registro del rumbo se refiere a aquel citado en un levantamiento previo, y rumbo verdadero se refiere a uno utilizado en una descripción de escrituración de propiedad.

Acimut:

Es un ángulo horizontal medido en sentido de las manecillas desde cualquier meridiano de referencia. En topografía plana, el acimut se mide generalmente a partir del norte, pero a veces se usa el sur como dirección de referencia (por ejemplo, en algunos trabajos astronómicos, militares y del National Geodetic Survey).

Como se muestra en la siguiente figura, los ángulos acimutales varían de 0º a 360º y no necesitan letras para identificar el cuadrante.

Los acimut pueden ser verdaderos, magnéticos, de cuadrícula o supuestos, dependiendo del meridiano que se utilice. También pueden ser directos o inversos.

N

S

Los acimut pueden leerse directamente en el círculo graduado de un instrumento de teodolito después de haber orientado adecuadamente el instrumento. Las direcciones acimutales se emplean ventajosamente en algunos levantamientos topográficos, de control y de otro tipo, así como cálculos respectivos.

Comparación de rumbos y acimut:

Como los rumbos y acimut se encuentran en tantas operaciones topográficas, es muy útil el resumen comparativo de sus propiedades que se da en la siguiente tabla. Un rumbo se calcula fácilmente a partir de un acimut, observando el cuadrante en que queda este últimoy haciendo la conversión como se indica en la tabla.

Acimut Varían de 0º a 360º.Se indican sólo con un valor numérico.

Pueden ser verdaderos, magnéticos, de cuadrícula, supuestos, directos o inversos.Se miden solamente en el sentido de las manecillas.Se miden sólo desde el norte o, a veces, sólo desde el sur.

Rumbos Varían de 0º a 90º.Se indican con dos letras y un valor numérico.Pueden ser verdaderos, magnéticos, de cuadrícula, supuestos, directos o inversos.Se miden en el sentido de las manecillas y en el sentido opuesto.Se miden desde el norte o desde el sur.

Calculo de los acimut:

Muchos topógrafos prefieren los acimut a los rumbos para fijar las direcciones de las líneas, porque es más fácil trabajar con ellos, especialmente cuando se calculan poligonales empleando computadoras electrónicas. Los senos y los cosenos de los ángulos acimutales dan automáticamente los signos algebraicos correctos para las proyecciones meridianas y paralelas.

Los cálculos de acimut, como los de rumbos, se hacen mejor con la ayuda de un esquema.

Taquimetría:

Por medio de la taquimetría se pueden medir indirectamente distancias horizontales y diferencias de nivel. Se emplean este sistema cuando las características del terreno hacen difícil y poco preciso el empleo de la cinta; constituye un procedimiento rápido. El ángulo puede ser fijo y entonces se mide la parte de mira comprendida por aquel, o bien se fija una determinada longitud en la mira y se mide el ángulo este procedimiento se llama en general taquimetría y puede aplicarse de diversas maneras.En Europa se emplea, de ordinario, una mira horizontal de longitud determinada.

POLIGONALESUna poligonal consisten en una serie de líneas rectas sucesivas entre si. Sus propósitos son los de encontrar las posiciones de ciertos puntos.Pueden seguirse varios métodos para correr poligonales, variando dichos métodos unicamente con la manera que se emplee para medir los ángulos; los lados de la poligonal se miden siempre con cintas de acero.

POLIGONALES ABIERTAS

Son las que están formadas por una serie de alineamientos y se observan exactamente igual que las cerradas, pero sin haya cierre que parten en un punto y terminan en otro punto diferente.Una poligonal abierta puede empezar y terminar con alineaciones ya existentes, cuya dirección y situación son conocidas; también puede determinarse en una poligonal abierta de gran longitud el meridiano verdadero .La medición de ángulos se realiza generalmente por el método de deflexiones, utilizando el teodolito y algunas veces la brújula.No existe un método de comprobación para los ángulos medidos, pero si se miden cada cierto tramo los azimutes y rumbo de una alineación para luego chequear con los rumbos y azimutes calculados, para esto es necesario medir el azimut del primer alineamiento.

Figura 03

Poligonal abierta

Meridiano de referencia:

Sea S – N una línea de referencia, y sea de S a N el sentido el sentido de su dirección que tomamos como positivo, entonces el acimut de cualquier alineación A – B, cuyo sentido positivo sea la dirección de A hacia B será el ángulo Z, es decir el ángulo en el sentido de izquierda a derecha, contando desde 0º hasta 360º, que forma la línea de referencia S – N con la dirección A – B. El ángulo Z se llama acimut directo y el ángulo Z’ acimut inverso.

N

S

La dirección que se toma como referencia para deducir con respecto a ella los acimuts de todas las alineaciones puede ser completamente arbitraria, pero cuando se representa gráficamente los puntos del terreno, es decir, cuando se dibuja el plano, se acostumbra indicar en él la dirección que corresponde al meridiano geográfico del lugar o, por lo menos, al meridiano magnético. Esto se llama orientar el plano y en este caso se puede calcular los acimuts de las alineaciones del plano con respecto al meridiano geográfico o al meridiano magnético.

Clases de ángulos horizontales: Los ángulos horizontales que se miden más a menudo en

topografía son:

Angulos interiores.Angulos a la derecha.Angulos de deflexión.

Angulos de deflexión:

Se miden ya sea hacia la derecha (el sentido de las manecillas, considerado como negativo), a partir de la prolongación de la línea de atrás y hacia la estación de adelante. Los ángulos de deflexión son siempre menores de 180º y el sentido de giro se define anexando una (D) o una (I) al valor numérico. Así, el ángulo en es derecho o izquierdo.

MEDIDAS DE ANGULOS:

MÉTODOS DE DEFLEXIONES.

El ángulo de deflexión está dado entre la prolongación de la línea anterior y la siguiente, a partir de la cual tomando como referencia se mide hacia la derecha o hacia la izquierda.Este método es muy usado en poligonales abiertas aplicados en el trazo de carreteras, canales, líneas férreas, etc.Para medir el ángulo de deflexión es importante tener en cuenta la dirección en que se avanza.Para medirlo, se invierte el telescopio y se mira sobre el punto precedente el nonio A en 0 y luego se reinvierte el telescopio y se gira hacia la izquierda o hacia la derecha, como sea necesario para mirar sobre el siguiente punto. Se lee el ángulo y se toma un rumbo magnético como chequeo. Este método permite fácil visualización de las poligonales, facilita su presentación en el papel y además, hace los cálculos de rumbos y azimutes más fáciles.Los ángulos de deflexión son muy utilizados en levantamientos de rutas por ejemplo, carreteras, ferrocarriles o líneas de transmisión.

Uso de las poligonales abiertas: Aunque en general no se recomienda el trazo de poligonales

abiertas, hay situaciones en que es muy conveniente correrlas y luego calcular la longitud y dirección de la “línea de cierre”. Por ejemplo en la figura siguiente supongamos que se plantea mejorar el alineamiento horizontal de Taylor Lake y Atkins Road y que se debe de trazar una línea nueva AE. Debido al bosque, la visibilidad entre los puntos A y E está impedida.

En este problema se puede suponer un acimut (por ejemplo, norte) para la línea UA y se pueden asignar coordenadas a la estación A. De las longitudes y ángulos medidos se pueden calcular las proyecciones de todas las líneas y las coordenadas de todos los puntos.

Al correr poligonales abiertas se debe tener sumo cuidado al efectuar las mediciones porque no hay verificación posible y cualquier error o equivocación conducirá a una longitud y dirección erróneas para la línea de cierre. Lo mismo puede decirse respecto a los cálculos, aunque se puede tener una verificación burda dibujando cuidadosamente la poligonal y escalando la longitud de la línea de cierre y el ángulo de deflexión.

IV . PROCEDIMIENTO

4.1. TRABAJOS DE CAMPO

a) El reconocimiento del terreno se realizó a las 11.00 a.m. aproximadamente, obteniendo previamente la información del trabajo a realizarse definiendo la mayoría de los aspectos se indican y su respectiva verificación.

b) Tipo de Relieve, presenta superficie accidentada con pendiente no tan pronunciada a su alrededor numerosas viviendas.

Las labores de campo que debieron realizarse son las siguientes:

1. Reconocimos el terreno y establecimos las alineaciones estacado de los vértices de la poligonal, a fin de que cuando se realice el levantamiento se encuentren fijos.

2. Medimos los lados con wincha y controlamos las medidas ópticamente con mira y teodolito.

3. Orientamos uno de los lados de la poligonal con respecto al Norte magnético, es decir, estacionando el instrumento en el vértice A ( de arranque) y colocando la brújula poner ceros en el Norte magnético. Y visando el segundo vértice B (sentido horario) se obtiene la dirección del primer la (rumbo o azimut del lado AB) que servirá de apoyo para el resto de los lados.

4. Medimos los ángulos por el método deflexiones indicando el sentido.

5. En la Libreta de Campo se realiza el croquis con detalles de la zona de trabjo.

MEDICION DE ANGULOS:

1. Encontrándonos en la estación en el vértice B, y poniendo ceros se visa el vértice A; se invierte el anteojo que marcará la prolongación B B´ de la alineación AB, girando en seguida y en sentido horario visando el vértice C y se lee el ángulo ABC como se muestra en la figura siguiente.

2. Encontrándonos en el vértice C se realiza el mismo procedimiento para luego visar el vértice D y leer el respectivo ángulo AC.

3. Se repite el mismo procedimiento hasta terminar el trabajo.

OBSERVACION

1. La deflexión estará completa si se indica, si al ángulo es a la derecha (D o +), o a la izquierda (Y o -).

2. BC es igual a 60º 20” (D) . Es el ángulo de alineamiento BC con respecto a su precedente AB; donde D significa que es ángulo a la derecha tomado siguiendo el sentido horario se les llama también ángulos positivos. CD igual a 45º15” (I). Es el ángulo de alineamiento CD con respecto a su precedente BC, donde I significa que es ángulo a la izquierda tomado siguiendo el sentido antihorario, se les llama también ángulos negativos.

V. TRABAJO DE GABINETE

Nos pide que cada alumno debe de entregar un informe que contenga los siguientes cálculos:

4.1. Rumbos y azimuts de cada uno de los vértices.

4.2. Un plano en papel canson o similar en formatos estandarizados y a una escala adecuada (lo cual se detalla en la parte final del informe en la parte de anexo, juntamente con los datos de la libreta de campo).

4.3. Libreta de campo con todos los datos recopilados

Los demás cálculos se ubican en la parte de cálculos y resultados del presente informe.

VII. CONCLUSIONES

7.1. La práctica realizada nos permitió aprender a manejar el teodolito, lo cual será muy importante en el futuro.

7.2. Conociendo los azimut se puede hallar fácilmente los rumbos dependiendo dependiendo en el cuadrante en que se encuentren los azimut.

7.3.Con frecuencia es necesario estacionar con el teodolito una o más veces entre vértices de la poligonación; en estos casos se prolonga la alineación más allá de tales setaciones dando la vuelta campana al anteojo, en todo caso haciendo girar 180º con el tornillo superior de fijación flojo.

7.4. El uso de ángulos de deflexión permite una fácil visualización de las poligonales y facilita su representación en el papel, a demás es más simple el cálculo y rumbos y azimutes sucesivos.

7.5. Cuando la poligonal es abierta no se dispone de una comprobación irrecusable de la precisión del desarrollo, como en el caso de las poligonales cerradas.

VIII. SUGERENCIAS

1. Que en las próximas prácticas los alumnos nos pongamos de acuerdo para recoger y devolver los materiales que usaremos en el campo, puesto que la práctica se realiza para todos y más no para un solo alumno.

2. Que en general todos los alumnos del curso pongan mas empeño al momento de realizar la práctica, evitando así problemas al momento de ir a gabinete.

IX. RECOMENDACIONES

1. El topógrafo debe de anotar cuidadosamente todos los datos tomados con el teodolito en el campo, evitando así errores en los posteriores cálculos.

2. Las prácticas siempre deben de empezar a la hora indicada para evitar estar demasiado tiempo y así continuar con nuestros quehaceres.

VI. CALCULOS Y RESULTADOS

1. Cálculos y resultados :

ANGULOS DE LA POLIGONAL ABIERTA

EST PUNTO

AZIMUT RUNBO ANG VERPM PI DIST.

INCL.DIST.

HORIZ. DIST. VERT.º ' " º ' " º ' "

A B 311 45 38 N 48 14 22 O 91 42 10 0.825 0.5 65 64.943 1.931

B C 54 52 20 N 54 52 20 E 268 51 30 2.4 2.03 74 73.971 1.474

C D 349 43 00 N 10 17 00 O 266 50 21 1 0.585 83 82.748 4.570

2. Memoria descriptiva :

Ubicación del terreno: se ubica en el departamento de Ancash, provincia de Huarás, distrito de Independencia , Ciudad Universitaria de Shancayan.

Propietario del terreno: universidad nacional de ancash SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO.