ejercicios y prácticas de topografía

Ing. Manuel Zamarripa Medina Ejercicios y Prácticas de Topografía 2011

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EJERCICIOS Y PRÁCTICAS DETOPOGRAFÍA

NOMBRE DEL ALUMNO: GRUPO:

Manuel Zamarripa MedinaIng. Topógrafo y Fotogrametrista

Academia de TopografíaCorreo: [email protected]

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ÍNDICE

PRIMERA PARTE: EJERCICIOSIntroducción ------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Generalidades -----------------------------------------------------------------------------------------------

2. Mediciones longitudinales -------------------------------------------------------------------------------

3. Levantamientos con cinta --------------------------------------------------------------------------------

4. Mediciones angulares -------------------------------------------------------------------------------------

5. Levantamientos con teodolito --------------------------------------------------------------------------

6. Altimetría ----------------------------------------------------------------------------------------------------

7. Levantamientos taquimétricos -------------------------------------------------------------------------

8. Levantamientos topográficos para vías terrestres --------------------------------------------------

SEGUNDA PARTE: PRÁCTICAS

Introducción --------------------------------------------------------------------------------------------------

Práctica 1.- Levantamiento con cinta por el método de diagonales -----------------------------

Práctica 2.- Levantamiento con cinta por el método de lados de liga -------------------------

Práctica 3.- Levantamiento con brújula y cinta ------------------------------------------------------

Práctica 4.- Centrado y nivelado del teodolito ------------------------------------------------------

Práctica 5.- Deducción de coordenadas geográficas -----------------------------------------------

Práctica 6.- Lectura de ángulos con teodolito y orientación magnética ----------------------

Práctica 7.- Medición de los ángulos por doble posición de instrumento --------------------

Práctica 8.- Poligonación con teodolito y cinta ------------------------------------------------------

Práctica 9.- Poligonación con estación total ----------------------------------------------------------

Práctica 10.- Levantamiento por coordenadas con estación total ------------------------------

Práctica 11.- Nivelación diferencial simple -----------------------------------------------------------

Práctica 12.- Nivelación diferencial compuesta ------------------------------------------------------

Práctica 13.- Nivelación de perfil ------------------------------------------------------------------------

Práctica 14.- Configuración con estación total -------------------------------------------------------

Práctica 15.- Trazo de una curva circular ---------------------------------------------------------------

Página:

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INTRODUCCIÓN

La presente obra es complementaria a los Apuntes de Topografía y tiene la finalidad poner al alcance del estudiante un material que le ayude a consolidar los conocimientos mediante el planteamiento de ejercicios a resolver, así mismo se esboza el desarrollo de las prácticas de campo correspondientes al curso de topografía.

Para la solución de los ejercicios se propone el método tradicional de cálculo, a fin de familiarizar al estudiante en el planteamiento del levantamiento, la secuencia de actividades a realizar y los resultados esperados. Cabe hacer mención que una vez dominado el procedimiento de cálculo manual, no tiene sentido emplear este modo tradicional de cálculo en el momento actual como un procedimiento regular de trabajo, ya que en el campo de la actividad productiva se emplea software de cálculo y dibujo topográfico, lo que reditúa en mayor competitividad.

Empleando equipo de medición electrónica de topografía y el correspondiente software de cálculo y dibujo se abaten los tiempos de entrega, se eleva la precisión y mejora la calidad entre otras ventajas.

Para alcanzar esta expectativa es necesario que en las prácticas realizadas, el cálculo se ejecute de las formas, tradicional y con software, y el dibujo se realice mediante software de diseño asistido por computadora CAD. Como ayuda para cubrir esta necesidad consulta el e-book Aprendizajes de CivilCAD y Estación Total publicados también en este blog.

Espero que el uso de este material sea de su agrado y reditué en una mejora y simplificación del proceso de aprendizaje.

Ing. Manuel Zamarripa Medina


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1. GENERALIDADES

1.1 Indica cinco ejemplos de aplicación de la Topografía.

Curvas de nivelSímbolos convencionalesEscalaRepresentación de la altitudEl cálculo de la pendiente

1.2 Describe cuales son las actividades fundamentales de la topografía.

el proceso fundamental de la topografía es la toma de datos que se basa en el empleo de de una estación total con la cual se pueden medir ángulos horizontales verticales y distancias.Debe contar con un proyectista que haga un buen levantamiento plani-altimetrico o tridimensional previo del terreno .

1.3 ¿Qué es topografía?

es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tiene por objeto la representación gráfica de la superficie de la tierra con sus formas y detalles tanto naturales como artificiales

1.4 En tu caso particular, ¿para qué te va a servir la topografía?

la topografía me serviría para determinar el terreno en cual vamos a desarrollar la obra también para realizar un buen replanteo y calcular el volumen de la tierra que se va a remover saber sobre que superficie se va a trabajar al momento de desarrollar cierto proyecto.

1.5 Describe cada una de las partes en que se divide la Topografía para su estudio.

PLANIMATRIA: es la parte de la topografía que estudia los métodos y procedimientos que tienden a conseguir la representación a escala de todos los detalles interesantes del terreno sobre una superficie plana ,prescindiendo de su relieve y se representa en una proyección horizontal ALTIMETRIA : Es la rama de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos para determinar y representar la altura o ´cota´ de cada punto respecto de un plano de referencia .con la altimetría se consigue representar el relieve del terreno (planos de curvas de nivel , perfiles etc.) PLANIALTIMETRIA: es el conjunto de métodos de campo y gabinete mediante los cuales podemos construir un plano que contenga la representación del terreno en sus tres dimensiones (X Y y Z) donde Z ,o altura ,quedar representada por las curvas de nivel


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1.6 Describe que es un levantamiento.

Se llama levantamiento topográfico al conjunto de operaciones ejecutadas sobre el terreno con los instrumentos adecuados, el levantamiento topográfico necesita una serie de mediciones y triangulaciones que luego nos permitirá la elaboración el plano de ese lugar


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1.7 ¿Qué entiendes por levantamiento topográfico?

levantamiento topográfico son procesos que debemos realizar con mediciones utilizando cada uno de los instrumentos para luego determinar las posiciones de los puntos y poder graficar los planos

1.8 ¿Qué es trazo o replanteo?

en una obra, el trazo es el proceso de medir y definir en un territorio las dimensiones de La obra donde se realiza la construcción. Se traza la forma básica de la superficie de la obra y se señala los lados donde se debe armar las paredes y zapatas.

1.9 Menciona y describe las unidades de medida utilizadas en Topografía.

/ DISTANCIA: se utiliza el metro, aproximadamente hasta los decímetros, en distancias largas se utiliza el kilometro, en altimetría se aproximan algunas medidas hasta los milímetros. ANGULOS : se emplea los grados hexadecimales hasta los minutos ,en topografía es común encontrarse que las mediadas de ángulos no tiene la misma notación trigonométrica donde se escribirían . SUPERFICIE: se utiliza el mt2 hasta el decímetro cuadrado en aéreas pequeñas .en aéreas grandes se utilizan las hectáreas ,aéreas y centiáreas , donde : 1 hectárea = 10.000 m2 1 Área = 100 m2 1 Centiárea = 1 m2 Volumen: La unidad fundamental es el metro cubico hasta el decímetro cubico 1.10 EXPRESA EN MT2 LAS SIGUIENTES SUPERFICIES a) Centiárea = 1 m2 b) Área =100 m2 c) Hectárea = 10.000 mt2 d) Miliárea = 100.000 mt2 e) 1 km 2 = 1.000.000 mt2

1.10 Expresa en m2 las siguientes superficies:

a) 1 centiáreab) 1 Áreac) 1 Hectáread) 1 Miriáreae) 1 Km2

1.11 Transforma a Has. La siguiente superficie: 75,385.785 m2 describiendo su lectura.

1.12 Efectúa las siguientes conversiones angulares:


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a) 51 15’ 10” al sistema centesimalb) 254 45’ 02” al sistema centesimalc) 235.3245g al sistema sexagesimald) 5.0230g al sistema sexagesimal


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1.13 Describe como se puede fijar un punto sobre un plano.

1.14 Describe como se puede fijar un punto en tres dimensiones.

1.15 Describe cuales son las Coordenadas Geográficas y cuál es su objetivo.

2. MEDICIONES LONGITUDINALES

2.1 Describe los métodos existentes para medir distancias.

2.2 Menciona y describe el equipo empleado en la medición de distancias con cinta.


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2.3 Indica y describe las clases de errores en la medición de una magnitud.

2.4 Menciona tres tipos de errores sistemáticos en mediciones con cinta.

2.5 Menciona dos tipos de errores accidentales en mediciones con cinta.

2.6 Describe el procedimiento para medir con cinta una distancia en terreno plano.

2.7 Describe el procedimiento para medir con cinta una distancia en terreno inclinado.


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2.8 ¿Qué diferencia existe entre discrepancia, tolerancia y error?.

2.9 Describe cual es valor más probable de una magnitud.

2.10 Describe el principio de la medición electrónica de distancias.


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2.11 En la medición con cinta del lindero de un predio en terreno accidentado, se midió de ida50.355 m, y de regreso 50.366; determina:

a) la discrepanciab) el valor más probablec) el errord) la toleranciae) indica si se acepta la medición o debe repetirse


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2.12 Determina las tolerancias y las discrepancias máximas admisibles para dos mediciones del mismo lado, para los valores más probables de las distancias que se indican en condiciones de terreno plano y accidentado:

a) 10.000 mb) 20.000 mc) 25.000 md) 30.000 me) 50.000 m


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3. LEVANTAMIENTOS CON CINTA

3.1¿Para qué sirve y en que consiste una poligonal topográfica?.

3.2 ¿Qué es el control topográfico?

3.3 Enuncia que es una poligonal cerrada y cual su condición geométrica de cierre angular.

3.4 Enuncia que es una poligonal abierta y cuantos tipos existen.

3.5 Describe en que consiste un levantamiento con cinta.

3.6 Enuncia las actividades del trabajo de campo en un levantamiento con cinta.

3.7Describe las ventajas que tiene apoyarse en las imágenes satelitales de Google Earth en los reconocimientos del terreno.


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3.8 Enuncia y describe las actividades del trabajo de gabinete en un levantamiento con cinta.

3.9 Describe en que consiste cada uno de los métodos de levantamiento con cinta.

3.10 Define ¿qué es escala?

3.11 ¿Cuáles son las escalas comúnmente empleadas en topografía?

3.12 En un levantamiento se midió una distancia de 357.500 m, si la escala del dibujo es 1:200, que magnitud debe dibujarse en el plano.

49.6

50


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3.13 Si en un dibujo el lado de una poligonal mide 15.5 cm y en el terreno la distancia de ese lado es de 116.250 m, ¿Cuál es la escala del dibujo?

3.14 En un plano se miden 305 mm de un punto dado A a otro punto B, si el plano esta dibujado a escala 1:250. ¿Cuál es la distancia real en el terreno?

3.15 Determina la escala a la que debe dibujarse un plano que tiene un área útil para la planta de 300 x 260 mm (horizontal, vertical); si la extensión del terreno es la que se indica en la figura.

45.500


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3.16 Si en un dibujo de AutoCAD la escala calculada para el plano es 1: 500, ¿qué altura deberá tener el texto para que salga impreso de 2 mm?

3.17 Calcula los ángulos interiores y la superficie del siguiente predio levantado por el método de diagonales.


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3.18Determina la escala a la que debe dibujarse el levantamiento anterior en un formato doble carta si área útil para la planta es de 300 x 260 mm (horizontal, vertical).


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3.19 Calcula los ángulos interiores y la superficie del siguiente predio que se midió con cinta.

1 35.450 4

29.520 41.690 31.600

2 36.248 3


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3.20Determina la escala a la que debe dibujarse el levantamiento anterior en un formato doble carta si área útil para la planta es de 300 x 260 mm (horizontal, vertical).

VÉRTICE ½ d = Sen ½ θ L

½ θ =Sen-1 ANSθ = 2 ( ½ θ )

θ s/ compensarCA θ COMPENSADO


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3.21 Determina los ángulos interiores corregidos y la superficie de la poligonal levantada por el método de lados de liga correspondiente al siguiente registro de campo.

Formula

Sen ½ θ = � 𝒅�𝑳


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3.22 Describe los métodos existentes para el levantamiento de detalles con cinta.

3.23 Describe que es un planímetro polar.


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4. MEDICIONES ANGULARES

4.1 Define a la orientación topográfica.

4.2 Indica cuantos nortes o meridianas de referencia existen.

4.3 Define meridiana astronómica

4.4 Define meridiana magnética.

4.5 ¿Qué es un norte de construcción?

4.6 Define declinación magnética y calcula su valor para la FES Acatlán para el 30 de junio de 2011.Links: http://www.gabrielortiz.com/index.asp yhttp://www.rodamedia.com/navastro/online/online.htm

Coordenadas Geográficas de la FES Acatlán: Latitud φ = 19° 28’ 59.20” N, Longitud λ = 99°14’ 50.57” W

4.7 Define que es Azimut, Azimut directo y Azimut inverso.


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4.8 Define que es Rumbo, Rumbo directo y Rumbo inverso.

4.9 Convierte a Azimuts los siguientes Rumbos:

Rumbos Operaciones Azimuts

N 27° 25’12” W

S 65° 10’ 13” E

S 30° 40’ 25” W

N 47° 35’ 40” E

4.10 Convierte a Rumbos los siguientes Azimuts:

Azimuts Operaciones Rumbos

125° 49’ 10”

309° 13’ 22”

56° 15’ 25”

210° 05’ 10”

4.11 Determina el azimut astronómico aproximado de la línea 0 - 1, con los siguientes datos: Az magnético 0 – 1= 125° 25’, si la Declinación δ = 5° 25’ Este.


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4.12 Realiza las siguientes conversiones Considera δ= 5 25’ 00” Este

RUMBOS MAGNÉTICOS DIRECTOS

AZIMUTS MAGNÉTICOS DIRECTOS

AZIMUTS ASTRONÓMICOS DIRECTOS

RUMBOS ASTRONÓMICOS DIRECTOS

S 80º 30’ 30” W

S 62° 44’ 15” E

N 47° 20’ 12” W

N 15° 55’ 19” E

N 29° 20’ 50” W

4.13 Describe la Brújula tipo Brunton y para que se utiliza.

4.14 Indica cuales son los métodos de levantamiento con brújula y cinta.

4.15 Describe el método de levantamiento por itinerario con brújula y cinta.

4.16 Describe porque es necesario compensar el polígono levantado con brújula y cinta, e indica los procedimientos para llevar a cabo dicha compensación.

4.17 Describe los datos que debe incluir el dibujo de un levantamiento realizado con brújula y cinta.


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4.18 Con los datos del siguiente registro de campo, calcula:

a) Los rumbos promedio,b) Los ángulos interiores del polígono a partir de los rumbos promedio calculados,c) La tolerancia lineal (terreno accidentado),d) La precisión, supóngase un error lineal de 0.42 m,e) Indicar si se acepta o rechaza el levantamiento.

LEVANTAMIENTO CON BRUJULA Y CINTAEN TERRENO ACCIDENTADO POR EL METODO DE ITINERARIO

ACATLAN, EDO. DE MEXICO26-feb-10

LEVANTO: GONZALO GUERRERO

EST PV DISTANCIAS PROMEDIO

RBO. DIRECTO RBO. INVERSO CROQUIS Y NOTAS

0 1 54.800 S 21° 30' E N 21° 30' W 4

1 2 71.400 N 79° 00' E S 79° 00' W3

2 3 36.700 N 19° 00' E S 18° 30' W 0

3 4 65.300 N 51° 00' W S 51° 00' E 2

4 0 63.668 S 53° 00' W N 53° 00' E1


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5. LEVANTAMIENTOS CON TEODOLITO

5.1 Describe que es un teodolito.

5.2 Apoyándote en un croquis o esquema Indica cuales son los ejes principales del teodolito.

5.3 Indica en la figura las siguientes partes constitutivas de un teodolito:

a) Lente ocular,b) Lente objetivo,c) Ocular del micrómetro,d) Tornillo de enfoque,e) Retícula,f) Circulo verticalg) Circulo horizontalh) Tornillo de coincidencia del micrómetro,i) Plomada óptica,j) Tornillo de fijación y tangencial del movimiento

vertical,k) Tornillo de fijación y tangencial del movimiento

general,l) Tornillos niveladores,m) Nivel tubular,n) Orificio para entrada de luz y espejo reflector.


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5.4 Detalla cómo se efectúa la medición simple de un ángulo.

5.5 Describe el procedimiento de medición de un ángulo por repeticiones.

5.6 Describe el método de levantamiento por medida directa de ángulos en polígonos cerrados.

5.7 Describe el trabajo de campo en un levantamiento con teodolito y cinta.

5.8 Indica la forma de comprobar angularmente un polígono cerrado, levantado con teodolito y cinta por medida directa de ángulos, mencionando la obtención del error y la determinación de la tolerancia.


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5.9 Ejercicio.- Con los datos del registro de campo siguiente, determina:

a) el error angular,

b) la tolerancia angular,

c) la corrección angular,

d) los ángulos corregidos,

e) cálculo de azimuts astronómicos,

f) cálculo de las proyecciones

g) el error lineal,

h) la tolerancia lineal (precisión esperada de 1/5000),

i) la precisión,

j) las proyecciones corregidas,

k) las coordenadas de los vértices, asignando al vértice 0 los valores Y = 2’154,174.000 X = 474,366.000

l) la superficie.

Levantamiento con teodolito de 10” y cinta por el método de medida directa de ángulos interiores

Lado

Lugar: Acatlán, Méx Fecha: 08 - Mar- 10

Croquis y NotasEst PV Distancia θ Notas 10 3 ------- 0° 00’00” S / Varilla 2 N

1 55.428 98°44’51”

1 0 ------- 0° 00’00” S / Roca2 26.220 72°28’34”

2 1 ------- 0° 00’00” S/Mojonera3 51.074 104°48’14” 3 0

3 2 ------- 0° 00’00” S / Varilla Az 0-1 = 3° 10’ 54”0 22.860 83°58’11” (Magnético)


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Ing. Manuel Zam

arripa Medina

Ejercicios y Prácticas de Topografía2011

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PLANILLA DE CALCULOLugar:

Fecha:

Aparato:

LADO DISTANCIA

L

ANGULOS

OBSERVADOS

C ANGULOS

COMPENSADOS

AZIMUTES PROYECCIONES SIN CORREGIR CORRECCIONES PROYECCIONES CORREGIDAS

EST P.V. + N - S + E -W Y X + N - S + E -W

SUMAS: SUMAS: SUMAS:

CONDICIÓN ANGULAR =180° (n ± 2) = Y = L COS Az TL = Σ L / 5000 =

EA = S ANGULAR - CONDICIÓN ANGULAR = X = L SEN Az EL TL

TA = ± a √ n Ey = Σ YN - Σ YS = ∴ EL LEVANTAMIENTO

EA TA ∴ EL LEVANTAMIENTO Ex = Σ XE - Σ XW = ( ) SE ACEPTA; ( ) DEBE REPETIRSE

( ) SE ACEPTA; ( ) DEBE REPETIRSE EL = Ey2 + Ex2 = P = 1 / ( Σ L / EL) =

C = EA / n =

Az LADO n = Az INV LADO n-1 + θ n

Ing. Manuel Zam

arripa Medina


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Llevanto:

Cálculo:

PROYECCIONES CORREGIDAS VERT. COORDENADAS PRODUCTOS CRUZADOS Yn - Yn-1 Xn-1 + Xn DOBLES SUPERFICIES

+ N - S + E -W Y X ( + ) ( - ) ( + ) ( - )

SUMAS: SUMAS:

TL = Σ L / 5000 = 2S = m2 2S = m2

EL TL S = m2 S = m2

∴ EL LEVANTAMIENTO

( ) SE ACEPTA; ( ) DEBE REPETIRSE Ky = Ey / ( Σ YN + Σ YS ) =

P = 1 / ( Σ L / EL) = Kx = Ex / ( Σ XE + Σ XW ) =


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5.10 Describe en que consiste el cálculo inverso a partir de coordenadas y porque debe realizarse al terminar el cálculo directo.

5.11 Ejercicio.- Realiza el cálculo inverso a partir de coordenadas para la poligonal del ejercicio anterior, obteniendo: distancia y rumbo de los lados, y los ángulos calculados.

VCOORDENADAS LADO

DISTANCIA RUMBO ÁNGULOY X EST PV


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5.12 Ejercicio.- Con los siguientes datos, determina:

a) el error angular,

b) la tolerancia angular (considérese una aproximación de instrumento de 10”),

c) la corrección angular,

d) los ángulos corregidos,

e) cálculo de azimuts astronómicos,

f) cálculo de las proyecciones

g) el error lineal,

h) la tolerancia lineal (precisión esperada de 1/5000),

i) la precisión,

j) las proyecciones corregidas,

k) las coordenadas de los vértices, asignando al vértice 0 los valores Y = 2’154,185.000 X = 474,390.000

l) la superficie.


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DATOS POLIGONALFecha : 4 OCT 09

LADOÁNGULO DISTANCIAEST PV

A B 142°45’30” 36.498

B C 81°32’54” 50.671

C D 118°45’00” 31.697

D E 109°48’41” 48.306

E F 87 07’ 43” 39.945

Az A-B = 321° 40’ 36” (MAGNÉTICO)

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PLANILLA DE CALCULOLugar:

Fecha:

Aparato:

LADO DISTANCIA

L

ANGULOS

OBSERVADOS

C ANGULOS

COMPENSADOS

AZIMUTES PROYECCIONES SIN CORREGIR CORRECCIONES PROYECCIONES CORREGIDAS

EST P.V. + N - S + E -W Y X + N - S + E -W

SUMAS: SUMAS: SUMAS:

CONDICIÓN ANGULAR =180° (n ± 2) = Y = L COS Az TL = Σ L / 5000 =

EA = S ANGULAR - CONDICIÓN ANGULAR = X = L SEN Az EL TL

TA = ± a √ n Ey = Σ YN - Σ YS = ∴ EL LEVANTAMIENTO

EA TA ∴ EL LEVANTAMIENTO Ex = Σ XE - Σ XW = ( ) SE ACEPTA; ( ) DEBE REPETIRSE

( ) SE ACEPTA; ( ) DEBE REPETIRSE EL = Ey2 + Ex2 = P = 1 / ( Σ L / EL) =

C = EA / n =

Az LADO n = Az INV LADO n-1 + θ n

Ing. Manuel Zam

arripa Medina


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Llevanto:

Cálculo:

PROYECCIONES CORREGIDAS VERT. COORDENADAS PRODUCTOS CRUZADOS Yn - Yn-1 Xn-1 + Xn DOBLES SUPERFICIES

+ N - S + E -W Y X ( + ) ( - ) ( + ) ( - )

SUMAS: SUMAS:

TL = Σ L / 5000 = 2S = m2 2S = m2

EL TL S = m2 S = m2

∴ EL LEVANTAMIENTO

( ) SE ACEPTA; ( ) DEBE REPETIRSE Ky = Ey / ( Σ YN + Σ YS ) =

P = 1 / ( Σ L / EL) = Kx = Ex / ( Σ XE + Σ XW ) =


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5.13 Ejercicio.- Realiza el cálculo inverso a partir de coordenadas para la poligonal del ejercicio anterior, obteniendo: distancia y rumbo de los lados, y los ángulos calculados.

VCOORDENADAS LADO

DISTANCIA RUMBO ÁNGULOY X EST PV


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6. ALTIMETRÍA

6.1 Describe que es la Altimetría.

6.2 Describe tres aplicaciones de la nivelación.

6.3 Describe la nivelación directa o topográfica.

6.4 Describe que es un plano de comparación y que es un banco de nivel.

6.5 Explica en que consiste la nivelación diferencial.

6.6 Explica en que consiste la nivelación de perfil.

6.7 Describe cuales son los errores más comunes en la nivelación diferencial y como pueden minimizarse.


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6.8 Explica en que consiste la nivelación simple.

6.9 Explica en que consiste la nivelación compuesta.

6.10 Describe los métodos de nivelación diferencial que existen.

6.11 Enlista los componentes de un nivel automático.

2291

.055


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6.12 Ejercicio.- En una nivelación por el método de ida y regreso, a partir del Banco de Nivel A (BNA) de cota 2291.055 m, se requiere determinar la cota del Banco de Nivel B (BN B), el cual está localizado a 450 m de distancia del BNA.

Estadal

+1.235 -0.831+1.423 -1.950

+1.123 -1.505BN 2

+1.225 -2.108

BN A

PL 1 PL 2

2291.055 m PL 3

BN B

PLANO DE COMPARACIÓN

NIVELACIÓN DIFERENCIAL DE IDA 04-mar-10

PV + COTAS OPERACIONES


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40

NIVELACIÓN DIFERENCIAL DE REGRESO 04-mar-10

PV + COTAS OPERACIONESBN B 1.950PL-4 1.123 1.452PL-5 1.205 1.856PL-6 1.925 1.165BN A 0.346

Nivelación de Regreso


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6.13 Ejercicio.- De acuerdo al siguiente croquis que representa una nivelación diferencial por el método de ida y regreso; a) realiza los registros de campo correspondientes, b) determina las cotas de los PL’s , c) realiza la comprobación aritmética, d) determina el error, e) la tolerancia si la distancia entre bancos es 900 m y f) el valor más probable para la cota del BN 3

NIVELACIÓN DE IDA

3.6400.496

3.785 0.355PL 3 3.635

0.253

0.691

PL 1 3.925

PL 2

0.475

3.035

BN 3

BN 2

2295.3503.879 3.898

0.217

0.194PL 4

PL 6 3.940

0.250

PL 5NIVELACIÓN DE REGRESO

Nivelación de Ida


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6.14 Ejercicio.- En la nivelación reciproca correspondiente a la siguiente figura, la elevación del BN 36 es 2280.450 m, se requiere determinar la cota del BN 37; si los datos de la nivelación reciproca son los que se indican:

1.5121.953

1.455 1.896

Primera Puesta Segunda Puesta


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6.15 Ejercicio.- En una nivelación realizada por doble punto de liga entre dos Bancos de Nivel, se tomaron las lecturas de estadal que aparecen en los registros de campo siguientes; si la distancia entre Bancos de Nivel, es de 350 m, determina:

a) Las cotas de los PL(s) y del BN 2,b) La comprobación aritmética,c) El error en la nivelación,d) La tolerancia para el desnivel obtenido, ye) El valor más probable para la cota del BN 2


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6.16 Ejercicio.- Para Establecer el BN B se corrió una nivelación diferencial por doble altura de aparato a partir del BN A de cota 2290.250 m; obteniéndose los datos de los registros siguientes; si la distancia entre bancos es de 500 m. Determina:

a) Las cotas de los PL(s) y del BN B,b) Comprueba el cálculo de las cotas,c) Cotas promedio de los puntos de liga,d) Cota más probable para el BN Be) El error en la nivelación,f) La tolerancia, indicando si se acepta o no la nivelación.


46

6.17 Ejercicio.- La siguiente figura representa una nivelación de perfil comprobada por ida y regreso, la distancia entre bancos es de 250 m; Efectúa:a) el registro de campo,b) calcula y comprueba la nivelación, si está en tolerancia:c) el valor más probable del BN 2, yd) determina las cotas de todas las estaciones de 20 m.

REGRESO

IDA


47

6.18 Explica que es una curva de nivel.

6.19 Explica cuál es el objeto la configuración topográfica.

6.20 Define equidistancia.

6.21 Describe las propiedades de las curvas de nivel.


48

6.22 Ejercicio.- En la siguiente figura relaciona elevaciones y configuraciones

6.23 Describe los métodos directos de configuración topográfica.

6.24 Describe los procedimientos para la interpolación de curvas de nivel.


47

EJE

E 1

040

6.25 Ejercicio.- La siguiente figura representa la graficación a escala 1:500 de los puntos del terreno.Dibuja la configuración del terreno por medio de curvas de nivel a equidistancia vertical de un metro, emplea el procedimiento de estimación y la simbología correspondiente.Nota: El punto decimal representa la localización de la elevación.

N 580

48


6.26 Ejercicio.- Empleando una tira de papel, deduce el perfil del terreno correspondiente al eje E 1040 y dibújalo a la misma escala horizontal 1:500 y vertical 1:100.


49

6.27 Ejercicio.- La siguiente figura representa la impresión a escala 1:100 de los puntos del terreno.Dibuja la configuración del terreno por medio de curvas de nivel a equidistancia vertical de un metro, empleando el procedimiento de cálculo y aplicando la notación correspondiente.Nota: El punto decimal representa la localización de la elevación.


50


51

7. LEVANTAMIENTOS TAQUIMÉTRICOS

7.1 Describe que es un levantamiento taquimétrico.

7.2 Explica cómo se determina la distancia y el desnivel entre dos puntos empleando la estadía.

7.3 Calcula la distancia y el desnivel entre la estación y el punto visado, determina también la cota correspondiente al punto visado, con los siguientes datos:Cota de la estación = 2278.560 m HS= 2.795HI= 1.000Altura de aparato= 1.500 m Angulo vertical = -3° 15’ 10”C= 100


52

7.4 Describe que es una estación total

7.5 Describe detalladamente cada uno de los trabajos realizados durante un levantamiento con estación total.


53

8. LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS PARA EL ESTUDIO DE VÍAS TERRESTRES

8.1 ¿Que es una vía terrestre?

8.2 Para fines topográficos, explica cómo se determina la pendiente entre dos puntos

8.3 Indica cinco tipos de vías terrestres.

8.4 Describe que es un camino.

8.5 De acuerdo a la clasificación técnica oficial para los caminos, la topografía del terreno que atraviesan, se clasifica como:

8.6 Describe que es la localización de ruta.

8.7 Describe que es el estudio preliminar de un camino y que etapas considera.


54

8.8 Describe que es el estudio definitivo de un camino y que etapas considera.

8.9 Describe que elementos geométricos constituyen al alineamiento horizontal.

8.10 Con el auxilio de un croquis indica los elementos geométricos constitutivos de una curva circular simple.

8.11 Describe que elementos geométricos constituyen al alineamiento vertical.

8.12 Con el auxilio de croquis describe los tipos de curvas parabólicas verticales en caminos.


55

8.13 Describe que considera el diseño de la sección transversal de un camino.

8.14 Calcula la curva circular para su trazo en campo, con los siguientes datos: Km PI = 6 + 588.20

= 38° 32’ 00” D

G = 6°


56

8.15 Con las coordenadas de los Puntos de Inflexión obtenidas gráficamente en el plano de localización,

determina:

a) los rumbos,

b) las distancias,

c) la deflexión en PI2

d) la curva circular para un grado G = 8°

e) el Km para el PI3

Datos: coordenadas ( Y, X ) PI1 (260.50, 455.00)PI2 (490.00, 500.50)PI3 (720.00, 330.00)

El Km del PI1 es el 0+000 del camino


57


58

PRÁCTICAS DE TOPOGRAFÍA


59

Introducción

Objetivo De Las Prácticas

En el desarrollo de las prácticas de topografía se aplicarán los métodos de levantamiento vistos en teoría, se efectuara el manejo del instrumental topográfico, el cálculo y la edición de los planos correspondientes para el proyecto de obras de arquitectura e ingeniería.

En las siguientes páginas, se describen una a una las prácticas programadas, siguiendo por lo general un mismo esquema, describiendo en primer lugar los objetivos y fases de desarrollo de los trabajos de campo, para concluir con los trabajos de gabinete, relativos al procesamiento de los datos de campo y la generación cartográfica resultante; en esta etapa del trabajo se recomienda consultar los aprendizajes de CivilCAD y Estación Total publicados en el blog de topografía.

Toda práctica sigue un esquema general, que pretende una asimilación racional por parte del alumno de los contenidos que en ella se ponen de manifiesto. En el esquema siguiente se puede apreciar esta distribución:

Esquema General De Una Práctica

Io Explicación en Aula de los objetivos y metodología a seguir.

2o Realización de la práctica en el campo.

3o Revisión de datos y comprobación en campo.

4o Cálculo, dibujo y presentación de la memoria de cálculo correspondiente, debiendo incluir:

I. Descripción,

II. Copia del registro de campo firmado (libreta de transito), indispensable,

III. Cálculos,

IV. Plano en AutoCAD, y

V. Conclusiones.

Adicionalmente se pueden incluir: fotografías, imágenes satelitales del reconocimiento y la información que se considere importante en relación al levantamiento, como: equipo, metodología empleada, aplicación en el campo de la actividad profesional etc.


60

A continuación se presentan todas las prácticas consideradas, de acuerdo con la idea inicial de que todas ellas cubran el programa de la asignatura e impliquen una presencia activa y productiva del alumno.

Las prácticas programadas son:

Práctica 1.- Levantamiento con cinta por el método de diagonales

Práctica 2.- Levantamiento con cinta por el método de lados de liga

Práctica 3.- Levantamiento con brújula y cinta

Práctica 4.- Centrado y nivelado del teodolito

Práctica 5.- Deducción de: coordenadas geográficas, declinación magnética y coordenadas UTM

Práctica 6.- Lectura de ángulos con teodolito y orientación magnética.

Práctica 7.- Medición de los ángulos por doble posición de instrumento.

Práctica 8.- Poligonación con teodolito y cinta.

Práctica 9.- Poligonación con estación total.

Práctica 10.- Levantamiento por coordenadas con estación total.

Práctica 11.- Nivelación diferencial simple

Práctica 12.- Nivelación diferencial compuesta.

Práctica 13.- Nivelación de perfil

Práctica 14.- Configuración con estación total

Práctica 15.- Trazo de una curva circular simple por el método de deflexiones


61

Levantamiento Con Cinta Por El Método De Diagonales

Objetivo

PRACTICA

1Aplicar las mediciones con cinta en el levantamiento de predios despejados y de dimensiones reducidas. En esta primera práctica se pretende trabajar en equipo, tener contacto con el instrumental empleado en levantamientos con cinta, efectuar la medición de distancias en terreno plano e inclinado y su aplicación en el levantamiento de un predio.

Desarrollo

1) El profesor realizara la descripción del equipo empleado en las mediciones con cinta.

2) Reconocimiento del terreno (en gabinete emplear Google Earth).

3) Utilizando los cabos de varilla, localizar un polígono de 5 vértices, de dimensiones aproximadas de 30 m por lado.

4) Elaborar el croquis de localización, definiendo la nomenclatura de cada vértice y orientando respecto a un norte convencional de construcción.

5) Realizar la medición de los lados del predio y de las diagonales seleccionadas, empleando el procedimiento de ida y regreso conforme al registro de campo siguiente.

6) Efectuar el levantamiento de detalles existentes en el predio.

Composición de la brigada de topografía

Un Jefe de la brigada,

Dos cadeneros,

Un anotador,

Un ayudante (brechas, balizas, fichas, etc.)

¡Impulsa a tu brigada para obtener buenos resultados!

Levantamiento con cinta por el método dediagonales en terreno plano

Sitio: Acatlán, Méx. Fecha: 8 - feb – 10

Levanto: Juan López

LADODISTANCIAS CROQUIS

IDA REGRESO PROMEDIO

0 - 1 30.050 30.040 30.045

Anda

dor

1 - 2 29.450 29.450 29.450…..

DIAGONALES1 - 4 36.454 36.458 36.4561 - 3 39.258 39.250 39.254


62

Registro de campo

0

1 4

2 3

Equipo requerido

3 balizas

5 varillas

2 fichas

2 plomadas

1 maceta o mazo

1 cinta por la brigada (no hay préstamo de cintas en el almacen)

Documentos a entregar

Memoria de cálculo


63

Levantamiento Con CintaPor El Método De Lados De Liga

Objetivo

Realizar el levantamiento con cinta de un predio que presenta obstáculos en su interior.

Desarrollo

PRACTICA

2

1) Reconocimiento del terreno.

2) Con las varillas localizar un polígono de 4 vértices, de longitud aproximada de 30 m por lado.

3) Elaboración del registro de campo, considerando el croquis de localización, dando nomenclatura a los vértices y orientando respecto al norte de construcción.

4) Con las fichas formar en cada vértice triángulos isósceles (dos lados iguales).

5) Realizar la medición de los lados del predio y de la distancia entre los lados de liga, empleando el procedimiento de ida y regreso conforme al registro de campo siguiente.

6) Efectuar el levantamiento de detalles existentes en el predio.

Equipo requerido

3 balizas5 varillas4 fichas2 plomadas1 maceta o mazo1 cinta (por la brigada)


64

Registro de campo


Memoria de cálculo


65

Levantamiento Con Brújula Y Cinta Por El Método De ItinerarioObjetivo

PRACTICA

3En esta práctica se efectuara el levantamiento expedito de un predio empleando brújula, cinta y equipo auxiliar.

Desarrollo

1) Inspección de la brújula,

2) Reconocimiento del terreno,

3) Localización de un polígono de 5 vértices de longitud aproximada de 30 m por lado,

4) Elaboración del registro de campo considerando el croquis de localización.

5) Medir las distancias y los rumbos de los lados considerando el procedimiento de ida y regreso.

Procedimiento para medir con brújula el rumbo de una línea

a) Se dirigen las pínulas hacia el Punto Visado,

b) Por el orificio del espejo se observa la marca de estación,

c) Se nivela la brújula llevando la burbuja del nivel esférico al centro,

d) Se realiza el encuadre de nuestra visual con las pínulas y la baliza que define al punto visado, y

e) y se lee el rumbo con la punta norte de la aguja.


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Registro de Campo

Equipo requerido

1 Brújula tipo Brounton

2 balizas

5 varillas

2 fichas

1 maceta o mazo

2 plomadas

1 cinta (por la brigada)


Memoria de cálculo


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Centrado Y Nivelado Del Teodolito

Objetivo

PRACTICA

4En esta práctica el alumno identificara y manipulara las partes constitutivas más importantes delteodolito, hará la puesta en estación centrando y nivelando el instrumento, dejándolo listo para realizarmediciones.

Desarrollo

1) El Profesor hará la exposición de las partes constitutivas del teodolito.

2) Exposición de montaje y puesta en estación (centrado y nivelado del instrumento).

3) Sesión individual de centrado y nivelado del instrumento, en terreno plano e inclinado, llevando el control de los tiempos empleados para abatir el tiempo requerido de centrado y nivelado por debajo de los cinco minutos (tiempo optimo dos minutos).

Procedimiento Para Centrar El Teodolito

1.- en terreno plano, se extienden las patas del tripíe hasta una altura igual a la parte superior del pecho del operador. En caso de terreno inclinado, se deja una pata un poco más larga que las otras, y es a esta la que se coloca cuesta abajo.

2.- se fija el teodolito a la plataforma del tripíe por medio del tornillo y la tuerca de unión del tripíe y del instrumento respectivamente.

3.- al colocar el tripíe, sobre el punto de estación, se forma un triángulo equilátero, donde al centro, quedara el punto de estación, la distancia entre el punto y la pata se recomienda sea de unos 70 cm; se entierra una de las patas del tripíe.

4.- se hace coincidir la plomada óptica con el punto de estación: con las dos patas restantes, se buscara dejar sensiblemente horizontal la base del instrumento; sosteniendo al aparato de estas dos patas y observando a través de la plomada óptica, se busca el punto de estación, esto se facilita ayudándose con la punta del pie para encontrarlo con facilidad.


68

5.- se entierran las patas restantes una a una, de la siguiente manera: se sujeta la tijera de la pata, se coloca el pie en el regatón de la pata, se afloja el tornillo de fijación de la pata, se entierra la pata, se observa el nivel circular del instrumento y subiendo o acortando la extensión de la pata se busca centrar la burbuja del nivel, por último se aprieta el tornillo de fijación.

6.- se verifica el centrado observando por la plomada óptica, se corrige el desfasamiento entre el punto de estación y la plomada óptica, aflojando el tornillo de unión y desplazando sobre la plataforma del tripíe la base del instrumento.

Procedimiento Para Nivelar El Teodolito

1.- se coloca el nivel tubular paralelo a dos tornillos niveladores y se hace que la burbuja llegue al centro girando los tornillos de manera simultánea, hacia adentro o hacia fuera, el sentido que seguirá la burbuja está definido por el movimiento del pulgar de mano izquierda.

2.- se gira el telescopio un cuarto de vuelta (90°) y se centra la burbuja utilizando solamente el tercer tornillo.

3.- se gira el telescopio media vuelta (180°), respecto a su posición inicial, si la burbuja se sale del centro, se corrige la mitad del error. Se gira a 270° y se verifica el centrado de la burbuja, si se sale de centro con el tercer tornillo, se corrige la mitad del error.

4.- regrésese el telescopio a su posición inicial y verifíquese lanivelación.

Equipo requerido

1 teodolito c/tripíe

1 varilla

1 maceta o mazo


Esta práctica se califica en campo


69

Deducción De: Coordenadas Geográficas, Declinación Magnética y Coordenadas UTM

Objetivo

PRACTICA

5Determinar aproximadamente las coordenadas geográficas a partir de cartas topográficas y de imágenes satelitales con Google Earth. Realizar la conversión de coordenadas geográficas a UTM y calcular la declinación magnética para un sitio y una fecha determinados.

Desarrollo

Esta práctica se realizara en forma individual, teniendo cada integrante de la brigada realizar las siguientes actividades:

1. Determinar las coordenadas geográficas (latitud y longitud) aproximadas de su casa, mediante:

a) Deducción de carta topográfica 1:50,000 de la Cd. de México, o en su caso del Estado de México.

b) Imagen satelital de Google Earth, resaltando la localización de su casa (dirección), empleando formas, cuadros de texto, etc. e incluyendo la información correspondiente la Latitud, Longitud y Altitud.

c) Mediante una tabla comparativa coteja los valores obtenidos, adicionando tus comentarios.

2. Empleando la calculadora de conversión de coordenadas (bájala del Blog de Topografía), convertir las coordenadas geográficas (latitud y longitud) obtenidas en Google Earth en coordenadas UTM.

3. Empleando la calculadora de estimación de la declinación magnética sitio: http://www.gabrielortiz.com/index.asp y la del Cálculo del campo magnético de la tierra sitio: http://www.rodamedia.com/navastro/online/online.htm Determinar la declinación magnética para esa zona durante el mes de marzo de 2011.


Memoria de cálculo individual, entregar en paquete por brigada.


70

Lectura De Ángulos Con Teodolito Y Orientación Magnética

Objetivo

PRACTICA

6a) Que el alumno aplique la técnica de centrado y nivelado del instrumento.

b) Efectuar la puesta en ceros del micrómetro y la lectura de ángulos horizontales simples.

c) Que el alumno aprenda a orientar magnéticamente.

Desarrollo

1. Con las varillas, localizar en el lugar especificado por el profesor un triángulo de aproximadamente 20 m por lado, numerando los vértices en sentido retrogrado.

2. Dibujar el croquis de localización.

3. Centrar y nivelar el instrumento en el primer vértice.

4. El profesor dará la instrucción correspondiente a la medición simple de ángulos, puesta en ceros y colimación con el vértice de atrás.

5. Medición simple del ángulo interior correspondiente al primer vértice del triángulo.

6. El profesor dará la instrucción correspondiente a la orientación magnética empleando el declinatorio del instrumento.

7. Realizar la orientación magnética del primer lado del triángulo, obteniendo su azimut y convertir este azimut magnético en astronómico.

Equipo requerido

1 Teodolito

3 varillas

1 maceta o mazo


Esta práctica se califica en campo.

Observando a través del ocular del micrómetro de

un teodolito Rossbach TH210 la lectura de un

ángulo horizontal

Para poder hacer la lectura es indispensable hacer la coincidencia del índice de grados con la decena de

minutos más cercana

71


Medida simple de un ángulo. Supongamos que desde el vértice 0 de la figura siguiente, se mide el ángulo 4-0-1 El procedimiento es el siguiente:

4

0 1

1. Centrado y nivelado el instrumento en la estación 0, póngase en coincidencia el cero del circulo horizontal con el cero del micrómetro y fíjese el movimiento particular.

2. Valiéndose del movimiento general, vísese el punto 4, haciendo coincidir el centro de la retícula con el punto 4, y fíjese el movimiento general.

3. Aflójese el tornillo de presión del movimiento particular y diríjase el anteojo al punto 1, haciendo coincidir dicho punto con el centro de la retícula.

4. Hágase la lectura del ángulo en el ocular del micrómetro, previa coincidencia del índice de grados.

Orientación del teodolito

Orientar el teodolito: Es colocarlo de manera que cuando estén en coincidencia los ceros del circulo horizontal y su vernier, el eje del anteojo este en el plano del meridiano y apuntando al norte.

La orientación magnética tiene por objeto conocer el azimut magnético de un lado de la poligonal, generalmente del lado inicial.

Supongamos que se desea orientar el lado 0-1 de la poligonal que se muestra en la siguiente figura.

41. Se centra y se nivela el instrumento enla estación 0, se ponen en coincidencia los

Az ceros del circulo horizontal y el vernier y se fija

3 el movimiento particular (superior).0 2. Se deja en libertad la aguja del

declinatorio magnético y con el movimiento general (inferior) se hace coincidir la puntanorte de la aguja con la meridiana magnética,

1 2 fijando posteriormente el movimiento general.

3. Por medio del movimiento particular sedirige el anteojo a visar la señal colocada en el

Para tal efecto se procede de la siguiente manera: vértice 1 y se toma la lectura del azimut del lado 0-1.


72

Medición De Los Ángulos Por Doble Posición De Instrumento

Objetivo

PRACTICA

7a) Que el alumno efectué lecturas de ángulos horizontales en doble posición de instrumento, por ser

este el método que permite eliminar el error instrumental de paralaje.

b) Que en función de los datos obtenidos en campo, se proceda a determinar la condición geométrica, el error y la tolerancia angulares.

c) Que el alumno aprenda a realizar colimación a puntos de diferente tipo.

Desarrollo

1. Con las varillas, localizar un triángulo de 30 m por lado, numerando los vértices en sentido retrogrado y dibujar el croquis de localización.

2. Orientar magnéticamente el primer lado.

3. El profesor dará la instrucción de lectura por doble posición de instrumento.

4. Efectuar la medición de los ángulos por doble posición de instrumento y de las distancias por ida y regreso.

5. Determinar la condición geométrica, comparándola contra la suma de los ángulos medidos y determinar el error de cierre angular.

6. Determinación de la tolerancia angular y definición de aceptar o repetir el levantamiento.


73

Registro de Campo

Levantamiento con Teodolito y Cinta por el Método de medida directa de ángulos interiores

Lugar: Acatlán, Méx Fecha: 30 - sep - 08

Lado Distancia θ 2θ Θ

Est PV Prom Croquis y Notas

0 2 28.120 0° 00’00” 59°08’45” 2

1 29.845 59°08’45” 118°17’34” 59°08’47”

2 28.650 57°25’05” 114°50’04” 57°25’02”

0 1

2 1 28.650 0° 00’00” 85°10’00”

0 28.125 63°26’05” 126°52’22” 63°26’11” Az 0-1 = 83° 01’ 10”

Equipo requerido

1 Teodolito

3 varillas

2 plomadas

1 maceta o mazo





74

Poligonación Con Teodolito Y Cinta

Objetivo

PRACTICA

8Ejecutar el levantamiento de una poligonal cerrada por el método de medida directa de ángulos interiores.

Desarrollo

1. Con las varillas localizar un polígono de 4 vértices, de aproximadamente 30 m por lado y numerar los vértices en sentido retrogrado.

2. Elaborar el registro de campo, incluyendo el croquis de localización.

3. Posicionar con GPS el primer vértice de la poligonal (para este caso obtener coordenadas geográficas latitud, longitud).

4. Orientar Magnéticamente el primer lado de la poligonal.

5. Medir las distancias por ida y regreso y los ángulos de la poligonal, comprobando la medición con el doble ángulo.

6. Realizar la comprobación geométrica, determinar el error, la tolerancia angular y definir si se acepta o se repite el levantamiento.

Registro de Campo

Levantamiento con Teodolito y Cinta por el Método de medida directa de ángulos interiores.

Lugar: Acatlán, Méx Fecha: 18 - Mar - 2010

Lado Distancia θ 2θ Θ Prom

Est PV Croquis y Notas

0 3 29.452 0° 00’00” 92°01’40” 2

1 30.315 92°01’40” 184°03’30” 92°01’45”

1 0 30.310 0° 00’00” 85°10’00” 3 1

2 28.453 85°10’00” 170°20’00” 85°10’00”

0

… Az 0-1 = 43° 01’ 10”


75

Equipo requerido

1 teodolito2 plomadas2 varillas1 maceta4 trompos (brigada)1 cinta (brigada)

Para el Cálculo y Dibujo

Antes de proceder al cálculo de planilla, se debe realizar la transformación de coordenadas geográficas a UTM para el vértice inicial y la conversión del azimut magnético a astronómico del primer lado. En consecuencia en las notas del plano se deben considerar las siguientes:

1. El norte de referencia es el astronómico, determinado a partir de una orientación magnética, conuna declinación de

Este.

2. El sistema de coordenadas es la proyección UTM, teniendo como origen al vértice con los siguientes valores:

Zona geográfica: Uso , Zona

X = _, Y

= Datum:

WGS84


Indispensable entregar Memoria de Cálculo, que incluya:

a) Descripción,

b) Copia del registro de campo con rubrica de revisión,

c) Imagen satelital con la localización del predio,

d) Planilla de cálculo por el procedimiento tradicional y en Excel,

e) Dibujo en AutoCAD escalado y completo, y

f) Conclusiones.


76

Poligonación Con Estación Total

Objetivo

PRACTICA

9Esta práctica es importante porque se realiza con estación total, que es el aparato mayormente utilizado hoy día en el campo de la topografía.

En esta primera práctica con estación, se aplicará este instrumento para la medición electrónica de distancias y ángulos. Quedando para la siguiente práctica el levantamiento por coordenadas.

El propósito es efectuar el levantamiento de una poligonal cerrada por el método de medida directa de ángulos interiores.

En esta práctica quedaran establecidos los conceptos de centrado y nivelado de la estación, puesta en ceros, configuración del instrumento (CNFG) y medición electrónica de distancias (EDM).

Desarrollo

1. Reconocimiento del terreno.

2. Con las varillas localizar un polígono con un número de vértices igual al número de brigadas, de aproximadamente 30 m por lado y numerar los vértices en sentido retrogrado.


4. Posicionar con GPS portátil el primer vértice de la poligonal, obteniendo las coordenadas UTM.

5. Centrar y nivelar la estación en el primer vértice.

6. Configurar la estación, función (CNFG), así como la función de medición electrónica de distancias (EDM).

7. Orientar Magnéticamente el primer lado de la poligonal, considerar la declinación magnética y orientar el instrumento en relación a la meridiana astronómica.

8. Medir las distancias por ida y regreso y los ángulos de la poligonal, comprobando la medición con el doble ángulo.



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Registro de Campo

Levantamiento con Teodolito y Cinta por el Método de medida directa de ángulos interiores.

Lugar: Acatlán, Méx Fecha: 18 - Mar - 2010

Lado Distancia θ 2θ Θ Prom

Est PV Croquis y Notas

0 3 29.452 0° 00’00” 92°01’40” 2

1 30.315 92°01’40” 184°03’30” 92°01’45”

1 0 30.310 0° 00’00” 85°10’00” 3 1

2 28.453 85°10’00” 170°20’00” 85°10’00”

0

… Az 0-1 = 43° 01’ 10”

Equipo requerido

1 estación total2 prismas con bastón4 varillas1 maceta1 cinta (una cinta por la brigada)

Para el Cálculo y Dibujo

Antes de proceder al cálculo de planilla, se debe realizar la conversión del azimut magnético a astronómico del primer lado. En las notas del plano se deben considerar las siguientes:

1. El norte de referencia es el astronómico, determinado a partir de una orientación magnética, conuna declinación de

Este.

2. El sistema de coordenadas es la proyección UTM, teniendo como origen al vértice con los siguientes valores:

Zona geográfica: Uso , Zona


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X = _, Y = ; Datum: WGS84


79


Memoria de Cálculo, que incluya:

a) Descripción,

b) Copia del registro de campo con rubrica de revisión,

c) Imagen satelital con la localización del predio,

d) Planilla de cálculo por el procedimiento tradicional y en Excel,


f) Conclusiones.


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Levantamiento Por Coordenadas Con Estación TotalObjetivo

PRACTICA

10Realizar el levantamiento taquimétrico de una zona del Campus Universitario obteniendo las coordenadas de los puntos significativos levantados.

El propósito es efectuar el levantamiento planimétrico de detalle de una zona, a partir de una poligonal de apoyo, los detalles serán levantados por radiaciones.

En esta práctica quedaran establecidos los conceptos de función de coordenadas (COORD), datos de la estación, definición o cálculo del ángulo azimutal.

Desarrollo

1. Reconocimiento del terreno.

2. Con las varillas localizar un polígono con un número de vértices igual al número de brigadas, de aproximadamente 30 m por lado y numerar los vértices en sentido retrogrado.


4. Posicionar con GPS portátil el primer vértice de la poligonal, obteniendo las coordenadas UTM.

5. Centrar y nivelar la estación en el primer vértice.

6. Configurar la estación, función (CNFG), así como la función de medición electrónica de distancias (EDM).

7. Orientar Magnéticamente el primer lado de la poligonal, considerar la declinación magnética y orientar el instrumento en relación a la meridiana astronómica.

8. Para la brigada con estación total: mediante la función de coordenadas (COORD) efectuar el levantamiento planimétrico de detalle obteniendo por radiaciones las coordenadas de los detalles significativos de la zona: linderos, registros, arboles, aspersores y áreas pavimentadas.

9. Para las brigadas con teodolito: Medir las distancias por ida y regreso y los ángulos de la poligonal, comprobando la medición con el doble ángulo.


Nota: en condiciones normales para el levantamiento por coordenadas con estación total, primero se levanta la poligonal de apoyo, se calculan las coordenadas de los vértices, se precargan estos datos a la memoria de la estación total y se regresa a campo a realizar el levantamiento de detalle.


81

Registro de Campo

Para las brigadas con teodolito, en el levantamiento de la poligonal de apoyo se utilizara el mismo registro empleado en la práctica anterior.

Para la brigada con estación total, en el levantamiento de detalle se utilizara el siguiente registro:

Levantamiento con Estación Total Sokkia SET 630 RK

Lugar: Acatlán, Méx Fecha: 15 May - 2010

Lado X Y ELEV NOTAS Croquis y Notas

Est PV D C

0 1 135.520 105.362 99.356 VERT. 2POL

2 115.264 140.562 105.523 VERT.POL

A 90.548 92.653 98.284 LINDERO

B 126.523 93.526 102.854 LINDERO

C 128.562 145.365 109.562 LINDERO 0 1

… A B

Az 0-1 = 80° 15’ 25”

Equipo requerido

Brigada (por definir):

1 estación total

2 prismas con bastón

2 varillas

1 maceta



82

Las demás Brigadas:

1 teodolito

2 plomadas

2 varillas

1 maceta

1 cinta por la brigada



a) Descripción,

b) Copia del Registro de campo con rubrica de revisión,

c) Imagen Satelital con la localización del predio,

d) Impresión de la base de datos,


f) Conclusiones.


83

Nivelación Diferencial

Objetivo

PRACTICA

11Manejo del nivel fijo; en esta práctica se aprenderá a identificar las partes constitutivas del nivel, su manipulación efectuando la puesta de instrumento, el empleo y lectura de estadales, y la aplicación de los criterios para el establecimiento de bancos de nivel y puntos de liga.

Emplear el nivel fijo en una nivelación diferencial simple, determinando a partir de un Banco de nivel ya establecido, las cotas o niveles de una construcción existente.

Emplear el nivel fijo en una nivelación diferencial compuesta, estableciendo un nuevo banco de nivel, a partir de otro de cota conocida.

Desarrollo

1. El profesor expondrá la descripción del Nivel Fijo, su manipulación y puesta de instrumento.

2. Los alumnos procederán a realizar una sesión individual de puesta de instrumento.

3. El profesor expondrá el manejo y lectura del estadal.

4. Los alumnos realizarán lecturas de estadal al milímetro en diferentes alturas del terreno.

5. Partiendo del BN-1 de cota 100.000 m por medio de una nivelación simple, los alumnos determinaran la cota de los puntos de que se indiquen.

Nivelación simple, cuando los extremos de la línea por nivelar están separados por una distancia no mayor de 200 m (100 a/c lado del instrumento) y el desnivel entre los mismos no excede de la longitud del estadal, se puede determinar el desnivel entre los extremos de la línea haciendo solamente una estación con el instrumento, desde la cual se pueden observar varios puntos de interés.

BNN1

N2N3

100.

000

1.50

0

= 1

01.5

00


84

1.500 1.450 1.650 1.825

N1N2

N3BN 1

Cota 100.000


Registro de Campo

PV + L I COTA S CROQUIS Y NOTASB N 1 1.500 101.500 100.000 COTA B N 1 =

100,000N1 1.450 100.050 1.500

N2 1.650 99.850 A LTURA DE A PA RA TO = 101,500N3 1.825 99.675 (CONST A NT E M I E NT RA S NO SE M UE V A )

… …

101.500

-1.450

COTA N1 = 100,050

101.500

-1.650

COTA N2 = 99,850

Equipo requerido

1 Nivel Automático2 Estadales

Documentos a entregar: Esta práctica se califica en campo


85

Nivelación Diferencial Compuesta

Objetivo

PRACTICA

12Para establecer apoyo topográfico vertical, es decir tener puntos de cota o elevación para controlar las obras de ingeniería o arquitectura, es necesario densificar o multiplicar dichos puntos de cota conocida, es decir se requiere establecer nuevos Bancos de Nivel.

En esta práctica se establecerá a partir de un banco de nivel de cota conocida, la cota de otro banco de nivel localizado a unos 400 m distancia; requiriéndose de una nivelación diferencial compuesta, es decir se hace necesario el establecimiento de puntos de liga (PL’s) intermedios.

Para la comprobación de la nivelación se empleara el método de ida y regreso.

El alumno aplicara sus criterios para elegir la ruta, las puestas de instrumento, el establecimiento de los puntos de liga; realizar el cálculo, la determinación de errores y tolerancias.

Desarrollo

1. El profesor indicara la ubicación del Banco de Nivel N° 1 de cota 2291.250 m, de la Comisión Nacional del Agua, localizado sobre guarnición en la aguja de que esta en la subida del puente San Mateo, cerca del acceso sur a la FES.

2. Partiendo del banco de nivel BN 1, las brigadas correrán una nivelación diferencial hacia el BN 2, utilizando puntos de liga (PL) para propagar la nivelación.

3.- Las brigadas realizaran la nivelación de regreso.

4.- Cálculo de la nivelación, efectuando la comprobación aritmética, determinando el error, la tolerancia y en su caso el valor más probable para la cota del BN 2.


86

Ejemplo de una nivelación diferencial compuesta

Estadal

+1.723 -0.386

+1.546 -0.411 BN 2

+0.431 -1.842

+1.681 -0.503PL 3

BN 1

PL 2

100.000 m PL 1


Registro de Campo

NIVELACIÓN DIFERENCIAL DE IDAACATLAN, MÉX.

23-ABR-10PV COTAS OPERACIONES

BN-1 0.431 100.431 100.000 COTA BN 1= 100.000PL-I 1.681 100.270 1.842 98.589 0.431PL-2 1.546 101.313 0.503 99.767 100.431PL-3 1.723 102.625 0.411 100.902 1.842BN-2 0.386 102.239 COTA PL 1 = 98,589

1.681SUMAS 5.381 3.142 100.27

0.503COMPROBACIÓN ARITMETICA COTA PL 2 = 99,767

IGUALES OK 1.546LECT (+)= 5.381 101.313LECT (-)= 3.142 0.411

h= 2.239 m COTA PL 3 = 100,9021.723

COTA BN-2 (LLEGADA)= 102.239 102.625COTA BN-1 (SALIDA)= 100.000 0.386

h= 2.239 m COTA BN 2= 102,239


87

NIVELACIÓN DIFERENCIAL DE REGRESOPV COTAS OPERACIONES

BN-2 0,377 102,616 102,239PL-3 0,402 101,305 1,713 100,903 COTA DE LLEGADA = 100,002 mPL-2 0,493 100,262 1,536 99,769 COTA DE PARTIDA = 100,000 mPL-1 1,832 100,423 1,671 98,591 ERROR Eh = 0.002 mBN-1 0,421 100,002

K= 2 (500 m) = 1000 = 1 KmSUMAS 3,104 5,341 T= ± 0.01 √ K = ± 0.01 √ 1,0 = ± 0.010 m

COMPARACIÓN ARITMETICA Eh < T ; SE ACEPTA LA NIVELACIÓN

LECT (+)= 3,104 DESNIVEL PROMEDIOLECT (-)= 5,341

h2= -2,237 m h PROMEDIO = 2,239 + 2,237 = 2,238 m2

COTA BN-1 (LLEGADA)= 100,002 IGUALES OKCOTA BN-2 (SALIDA)= 102,239 COTA BN-1 = 100.000 m

h2 = -2,237 m DESNIVEL PROMEDIO = + 2.238 m COTA BN-2 =102.238 m

Equipo requerido

1 Nivel Automático2 Estadales1 Nivel de Mano


Esta práctica se califica en campo, considerando los siguientes factores:

a) Metodología y aplicación de criterios en la ejecución.

b) Registro de campo: calidad y presentación de la información obtenida.

c) Cálculos: determinación de cotas y error, tolerancia y valor más probable para la cota del BN 2.


88

Nivelación De Perfil

Objetivo

PRACTICA

13Para definir niveles de proyecto en explanaciones, establecer pendientes, proyectar obras de seguridadcomo muros de contención, protección de taludes, rasantes en vías de comunicación, etc. Se requiere contar con el perfil del terreno.

La nivelación de perfil tiene como objeto el determinar las cotas o niveles de los puntos de terreno sobre un eje a distancias conocidas.

A partir de una situación problemática en la que se plantea el diseño y construcción de un nuevo edificio dentro de la FES Acatlán, se requiere entre otras cosas de la definición del nivel de piso terminado, para lo cual se obtendrá el perfil longitudinal del terreno.

Las actividades iniciaran con el trazo del eje del edificio a intervalos equidistantes, estableciendo trompo y estaca testigo.

Posteriormente se correrá la nivelación de perfil del trazo.

El alumno aplicara sus criterios para establecer el trazo, las puestas de instrumento, el establecimiento de los puntos de liga; realizar el cálculo, la determinación de errores y tolerancias; dibujo de perfiles de terreno y uso de los mismos estableciendo niveles de proyecto.

Desarrollo

1. El profesor indicara la zona de proyecto a considerar, así mismo: establecerá el punto de partida de coordenadas N 550, E 250; El banco de nivel para este trabajo es BN 2 de la nivelación anterior.

2. La brigada de trazo procederá a establecer el eje de trazo, localizando con teodolito y cinta el eje longitudinal del edificio a cada 10 m, dejando en cada estación trompo y estaca testigo.

3. Efectuar la Nivelación de Perfil partiendo del Banco de Nivel BN 2.

4.- Cerrar la nivelación en el BN 3 (indicado por el profesor).

5.- Realizar la nivelación de regreso al BN 2.

6.- Calcular error, tolerancia, cota más probable del BN 3 y en su caso, determinar las cotas de los puntos del terreno.

90°


89

7. Elaborar el dibujo correspondiente al perfil del trazo en AutoCAD e escalas horizontal-vertical por determinar según la extensión y desnivel del terreno para un formato doble carta.

8. Sobre el dibujo del perfil del terreno, empleando diferente tipo de línea, elaborar dos alternativas para el nivel de proyecto del piso terminado, considerando que será a un solo nivel de proyecto.

Registro de Campo

Las cotas del terreno se determinan al cm en base a la altura de aparato, la cual permanece constante para el grupo de estaciones que fue nivelado desde una misma puesta de instrumento (lecturas intermedias L.I.), para la primera puesta de aparato se tiene:

145.62 145.62 145.62 145.62 -2.73 -1.96 -1.58 -1.43 142.89 143.66 144.04 144.19


90

Equipo requerido

1 Nivel Automático

2 Estadales

1 Nivel de Mano

1 Cinta por la brigada



a) Descripción,


c) Dibujo en AutoCAD escalado y completo, y

d) Conclusiones.


91

Configuración Con Estación TotalObjetivo

PRACTICA

14En esta práctica el alumno será capaz de obtener el modelo de un terreno real a partir de puntos decoordenadas X, Y, Z de un levantamiento topográfico directo, empleando software de diseño asistido por computadora (CAD). Después de localizar en el sistema los puntos de coordenadas, se está en posibilidadde generar la triangulación del terreno y posteriormente a esto, se generan las curvas de nivel a las equidistancias requeridas, la triangulación también es la base para generar mallados que representen al modelo del terreno.

La aplicación de los modelos de terreno se da en la obtención de perfiles y secciones de terreno a lo largo de ejes lineales de diseño. De esta manera a partir de un modelo de terreno es posible estudiar la definición niveles de proyecto; dirección de las pendientes, vaguadas, parteaguas, y otros rasgos hidrológicos.

El alumno aplicara sus criterios para establecer en el campo el apoyo topográfico requerido para configurar una zona determinada, así mismo identificara los puntos notables o característicos del terreno que deban ser levantados.

Se utilizara el registro electrónico de datos para guardar las coordenadas X, Y, Z de los puntos obtenidos.

Desarrollo

1. Con las balizas, localizar una poligonal de linderos de 4 vértices,

2. Localizar una poligonal de apoyo, identificando los puntos dominantes desde donde se realizara el levantamiento de la zona especificada.


4. Mediante GPS determinar las coordenadas UTM del vértice inicial.

5. Centrar y nivelar el equipo en la primera estación.

6. Orientar Magnéticamente el primer lado de la poligonal de apoyo, considerando la declinación magnética de la zona, convertir dicho azimut a astronómico.

7. Revisión del equipo, verificando:I. Configuración del sistema,

II. EDM: (modo de medición, prisma, temperatura, presión atmosférica y partes por millón “ppm”),III. Memoria: seleccionar área de trabajo (Job), definir los códigos (code) o notas.

8. Introducir las coordenadas y parámetros de la estación.

9. Realizar una medida y verificar si la información resultante es lógica, gravar la información, y verificar si se gravo.


92

10. Si fue afirmativa la verificación, procédase a compilar la información de la estación. En caso contrario, repítase la revisión del equipo.

Registro de Campo

Configuración con Estación Total Sokkia SET 630 RK

Lugar: Acatlán, Méx Fecha: 15 - Nov – 09

Lado X Y ELEV NOTAS Croquis y Notas

Est PV D C

0 1 135.520 105.362 99.356 VERT. POL 2

2 115.264 140.562 105.523 VERT. POL

A 90.548 92.653 98.284 LINDERO

B 126.523 93.526 102.854 LINDERO

C 128.562 145.365 109.562 LINDERO 0 1

… A B

Az 0-1 = 80° 15’ 25”

Equipo requerido1 Estación Total2 bastones con prisma 4 balizas3 varillas1 maceta1 cinta por la brigada3 radios de comunicación



a) Descripción,


c) Imagen Satelital con la localización del predio,

d) Impresión de la base de datos,

e) Dibujo en AutoCAD escalado y completo, con la configuración por medio de curvas de nivel a equidistancias de 1 m.

f) Conclusiones.


93

Trazo de una Curva Circular Simple por el Método de Deflexiones

Objetivo

PRACTICA

15Las curvas circulares son arcos de círculo que unen dos tangentes consecutivas y se utilizan para que el cambio de dirección en el punto de inflexión no sea brusco en un solo punto, sino en la extensión de la curva. Se emplean en el proyecto de vías de comunicación.

Para localizar en el terreno curvas de gran radio con instrumental topográfico, regularmente se emplea el método de deflexiones, que es el que utilizaremos.

En esta práctica se establecerán en el terreno dos tangentes horizontales y se calculara y trazara una curva circular de enlace.

El alumno ejecutara la secuencia de actividades de campo necesarias para la medición de la deflexión, el cálculo de la curva y su trazo en campo.

Desarrollo

1. Localizar con las varillas dos tangentes T1 y T2 de aproximadamente 60 m de longitud y que formen una deflexión aproximada de 45° D

2.- Centrar y nivelar el instrumento en el PI y obtener la deflexión.

3.- Calcular la curva considerando los siguientes datos:

PI = 2+325.10

G = 22°

∆ = por determinar

4.- Localizar el PC y el PT midiendo desde el PI las subtangentes.

5.- Trazar la curva a partir del PC.

R =

191.

070

mST

= 1

11.4

30 m

LC

= 2

01.6

70 m

PI 2

= 2

+ 2

26.0

00∆

= 60

° 30'

00"

G =

6°


94

Equipo requerido

1 teodolito2 plomadas3 balizas5 varillas1 juego de fichas 1 maceta1 cinta (por la brigada)

Registro de campo

TRAZO DEFINITIVO DEL EJE DEL CAMINODEFLEXIONES

DATOSSITIO: ACATLAN, MÉX.

FECHA: 13-MAR-11LEVANTO: GONZALO GUERRERO

EST PV

PI 2 PI 1

PI 3 60° 30' 10" D

60° 29' 50"D

PROMEDIO 60° 30' 00"D

CURVANOTAS

S /TROMPO

CROQUIS

PI 3

PT 2+316.240 30° 15' 00" S/VARILLA

2 + 300 27° 49' 00"

2 + 280 24° 49' 00"

2 + 260 21° 49' 00"

2 + 240 18° 49' 00"

2 + 220 15° 49' 00"

2 + 200 12° 49' 00"

2 + 180 9°49' 00"

2 + 160 6° 49' 00"

2 + 140 3° 49' 00"

2 + 120 0° 49' 00"

PC 2 + 114.570 0° 00' 00" S/VARILLA

PI 2

PT∆

PC

PI 1




95

ejercicios y prácticas de topografía

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