República Bolivariana de Venezuela.Universidad de Carabobo.

Facultad de Ingeniería.Ingeniería Civil.

Departamento de Vialidad.Laboratorio de Topografía.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

Integrantes:

Gómez, Rodolfo. C.I.:20.387.871

Navea, William. CI.: 20.889.488

Prof.: Guillermo Barela

Marzo, 2014

¿Qué es la topografía?

La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para

determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo

de la misma, mediante la combinación de las medidas según los tres elementos del

espacio: distancia, elevación y dirección. La topografía explica los procedimientos y

operaciones del trabajo de campo, los métodos de cálculo o procesamiento de datos y la

representación del terreno en un plano o dibujo topográfico a escala.

El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos en

la superficie de la tierra, tanto en planta como en altura, los cálculos correspondientes y la

representación en un plano (trabajo de campo + trabajo de oficina) es lo que comúnmente

se llama "Levantamiento Topográfico". La topografía como ciencia es la que se encarga de

las mediciones de la superficie de la tierra.

Memoria Descriptiva.

Objetivos:

Realizar el levantamiento topográfico en la Universidad de Carabobo exactamente

en la Facultad de ingeniería; con la finalidad de llevar con la topografía de la zona a un

plano de planta. El objetivo fundamental es realizar un levantamiento topográfico

siguiendo los procedimientos planimétricos y altimétricos aprendidos en la teoría de la

materia. Todos estos procedimientos son realizados para conocer las características del

terreno en estudio, detallando en los planos que se harán luego de la recolección y

procesamiento de datos, las curvas de nivel del terreno, y todos aquellos detalles del lugar

donde se realizó el levantamiento. Además se aprendió a:

Conocer y manejar las técnicas básicas de representación topográfica.

Conocer los pasos a seguir en un levantamiento topográfico.

Medir los elementos estructurales de una poligonal.

Reconocer y familiarizarse con el uso del Teodolito utilizado para la recopilación de

la información topográfica.

Conocer los errores, verificaciones y correcciones realizadas a un teodolito.

Aplicar los conocimientos de Altimetría.

Hacer y ejecutar la nivelación de un terreno dado y así obtener sus desniveles o

cotas.

Obtener las curvas de nivel y secciones transversales.

Realizar en el campo una Nivelación Geométrica.

Calcular una Nivelación Geométrica

Elaborar un plano a escala (comercial).

Otro objetivo relevante es la puesta en práctica de los conocimientos adquiridos

durante el curso, tanto en lo teórico como en lo práctico, que incluye el manejo de

fórmulas y del equipo de campo necesario para realizar levantamientos topográficos.

También se pueden destacar como objetivos secundarios:

Alcanzar un buen manejo de la realización de este tipo de levantamientos y de la

topografía en general; para que a la hora de ejercer la carrera, tengamos conocimientos

sólidos sobre esta rama y así poder elaborar proyectos de levantamientos topográficos de

una forma funcional.

Ubicación:

El levantamiento topográfico fue realizado en la Facultad de Ingeniería de la

Universidad de Carabobo. Municipio Naguanagua, Sector Bárbula, al final avenida

universidad a treinta (30) metros aproximadamente del puente de Bárbula en sentido Sur

Norte. Estado Carabobo.

Linderos:

El proyecto (levantamiento topográfico) tiene como linderos:

Norte: El decanato y plaza los mangos.

Sur: Arco de la Universidad.

Este: Facultad Ciencias y Tecnología

Oeste: La Avenida Universidad

Descripción del terreno:

La zona del levantamiento topográfico se realizó en la ciudad de Valencia, municipio Naguanagua - Estado Carabobo, específicamente en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo, la zona del levantamiento se encuentra en varias áreas de la facultad de ingeniería limitando con la facultad de ciencias y tecnología, el terreno está en la zona conformada por la parte de atrás de la Federación de Centro de Estudiantes, aulas de clase AE1, AE2, AE3 hasta la Facultad de Ciencias y Tecnología, limita con la pared perimetral que divide la Universidad con la avenida Universidad; es un área verde grande

comprendida con árboles, tanquillas, postes y casetas de electricidad, mesas, sillas y camineria. Todo esto comprende el proyecto de levantamiento topográfico.

Fechas de los levantamientos:

El levantamiento de los puntos del proyecto entre los días 17/01/2014 a 14/03/2014.

Referencias de los puntos:

Estación A: Fue colocada en el área verde al Sur de la zona delimitada, a metros

del auditorio verde de FACYT

Estación B: Colocada justo al norte del auditorio verde de facyt al lado de las

escaleras de la camineria.

Estación C: Ubicada detrás del AE3

Estación D: Ubicada detrás del AE1, kioscos de comida y pared perimetral.

Estación E: Situada entre las mesas de la zona diagonal a la estación C.

Instrumentos utilizados:

Estación total: Es un equipo de tecnología avanzada, inteligente, capaz de medir

con láser distancias a diferentes puntos y almacenar puntos medidos, entre

muchas más funciones y bondades. El mismo mide directamente distancias y

ángulos horizontales y verticales (sin tener que hacer cálculos manuales), puede

realizar varias mediciones en poco segundos, otorgando una mejor exactitud a la

hora de arrojar resultados. Para realizar las medidas se necesita de un prisma.

Apreciación: 1”.

Uso: Mide directamente las distancias, los ángulos horizontales y verticales, tanto

de las estaciones como de todos los puntos de detalle.

Nivel de Ingeniero: En las operaciones de nivelación, donde es necesario el cálculo

de las diferencias verticales o desniveles entre puntos, al nivel teórico se le anexa

un telescopio, una base con tornillos niveladores y un trípode.

Uso: El nivel de ingeniero lo utilizamos para calcular los desniveles existentes entre

las estaciones, tomando lecturas de frente y de espalda entre dos estaciones. Con

los datos recolectados de lectura de espalda y de frente realizamos el cierre

altimétrico del polígono.

Trípode: es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de

medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo ,pues consta de tres

patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para así

poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas

en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar

para hacer las mediciones.

o El trípode fue de gran ayuda, en el apoyamos la estación total y el nivel de

ingeniero para realizar las mediciones respectivas en campo.

o El tipo de trípode que se utilizó en esta ocasión tiene las siguientes

características:

o Patas de metal e incluye cinta para llevarlo en el hombro.

o Diámetro de la cabeza: 158 mm.

o Altura de 1,05 m. extensible a 1,7 m.

o Peso: 2,5 Kg.

Cinta Métrica: Una cinta métrica es la reproducción de un número determinado de

veces (3,5,30,50,100 ) de la unidad patrón. Dependiendo del tipo de material en que

está construida una cinta, se obtiene una precisión determinada; las más comunes

son las metálicas y las de fibra de vidrio.

Durante la realización del proyecto se utilizaron cintas métricas de 2mm de

apreciación.

Uso: La Cinta métrica la utilizamos para medir la altura del instrumento cada vez que

estacionábamos la estación total.

Jalones: Son tubos de madera o aluminio, con un diámetro de 2.5 cm y una longitud

que varía de 2 a 3 m. Los jalones vienen pintados con franjas alternas rojas y blancas

de unos 30 cm y en su parte final poseen una punta de acero.

Nivel de Mano: Es un pequeño nivel teórico, sujeto a un ocular de unos 12 cm de

longitud, a través del cual se pueden observar simultáneamente el reflejo de la

imagen de burbuja de nivel y la señal que se esté colimando.

Uso: se utilizó un nivel de mano para nivelar el prisma y se pudo realizar la medicion

con la estación total.

Miras Verticales: Son reglas graduadas en metros y decímetros, generalmente

fabricadas de madera, metal o fibra de vidrio. Usualmente, para trabajos normales,

vienen graduadas con precisión de 1 cm. Comúnmente, se fabrican con longitud de 4

m divididas en 4 tramos plegables para facilidad de transporte y almacenamiento.

o Apreciación (a)= 1dm. Lado frontal.

o Apreciación (a)= 1cm. Lado posterior.

Uso: La mira fue utilizada para la nivelacion geométrica y calcular los

desniveles entre las estaciones.

Cabillas: Barra de acero de sección circular, de superficie estriada que se obtiene por

la laminación en caliente por medio de palanquillas.

Uso: se utilizaron cinco cabillas para referenciar cada estación que definen el

polígono.

Martillo: El martillo es una herramienta utilizada para golpear una pieza, causando su

desplazamiento o deformación.

Uso: para enterrar bien las cabillas en las cinco estaciones.

Minutas de Campo de Levantamiento topográfico: son registros de toda la data

obtenida durante los levantamientos.

Uso: para anotar los datos de cada punto de detalle del levantamiento.

Procedimientos:

Se ubicaron las estaciones de la poligonal de tal forma que cubrieran el terreno que se

quería levantar, y en sitios estratégicos en los que desde una estación se lograra ver con

claridad la estación anterior y la estación siguiente. Se tomaron 5 puntos para esta

poligonal A ,B ,C ,DyE.

Luego se realizaron lecturas con el teodolito en cada estación de los ángulos internos

de la poligonal; también se midieron con cinta métrica las distancias entre estaciones.

A continuación se empezaron a levantar los puntos de detalle desde cada estación,

leyendo en cada uno con la Mira Vertical, hilo medio, hilo superior, hilo inferior, y ángulos

vertical y horizontal. Se mide la altura instrumental cada vez que se estaciona el teodolito.

Todos estos datos deben ser vaciados en la minuta de campo.

Los datos suministrados por la estación total fueron distancia inclinada y ángulos

cenitales, para poder realizar el cierre lineal es necesario tener las distancias horizontales

que hay entre las estaciones. Es por ello que se realizó un promedio entre las distancias

horizontales que hay entre estación y estación; el promedio fue calculado debido a que

para cada estación de la poligonal se tomaron varias estaciones entre sus distancias y sus

ángulos cenitales correspondientes.

Una vez terminado el trabajo de campo, se procede a realizar el trabajo de gabinete,

con la ayuda de los conocimientos adquiridos durante el curso.

Procedimiento para el cierre angular:

Para comenzar a realizar el cierre angular se definió cuales eran las estaciones, luego se

midió los ángulos internos y las distancias con la estación total, la suma de los ángulos

internos del polígono debe dar igual a:

∑ Ángulosinternos=180 º (n−2 )

Donde “n” es el número de vértices que tiene la poligonal, para el caso en estudio, “n”

equivale a 5, de esta manera la suma de los ángulos internos debe dar 540°0’0”, y dió

540°0’4’’; esto indica que hay un error en el cierre, que se determina por medio de la

diferencia entre la sumatoria de los ángulos internos en campo y la sumatoria de los

ángulos internos teóricos, el signo de esta diferencia, indicará si el error ha sido por

exceso o por defecto . Luego según el criterio del topógrafo se repartirá el error para que

cierre la poligonal, se siguió el criterio de distribución uniforme en los vértices de la

poligonal. Este error se acepta solo si dicho error es menor que la tolerancia.

Si el error es menor que dicha tolerancia se procede a realizar la corrección, si el error da

mayor que la tolerancia se procede a volver a campo y volver a medir. La tolerancia es de

11.18” y el error obtenido es de 4”, lo que quiere decir que se puede proceder a realizar la

corrección angular; en el caso contrario se tendrían que volver a tomar las medidas.

Si el error es negativo la corrección es positiva; y si el error es positivo; la corrección es

negativa. Se distribuye el error y se obtienen los ángulos internos corregidos.

Conclusiones y Recomendaciones

Se recomienda tener nivelada la estación en todo momento para disminuir los errores,

asegurarse de anotar la altura de la estación total y del prisma cada vez que nos

estacionemos en un punto, también debe estar nivelado el prisma en el momento de la

medición, ubicándose los vértices del polígono en sitios donde se aprecie toda la zona.

Además la poligonal fue recorrida en sentido anti horario, encerando siempre en la

estación anterior para que el ángulo medido por la estación total sea positivo y facilitar el

trabajo a la hora de los cálculos. El primer error obtenido en el cierre (cuando se midió la

primera vez) no se encontraba dentro del rango permisible, pero se resolvió este

problema midiendo de nuevo y obteniendo un error permitido. El error angular dio 4” de

exceso y el criterio de repartición fue donde convergen las menores distancias.

Procedimiento para el cierre lineal:

Luego que tenemos la poligonal cerrada angularmente se procede a calcular el cierre

lineal, este procedimiento se realiza por medio de proyecciones. Con los acimutes

calculados y la distancia se proyecta las coordenadas de las estaciones, de la siguiente

manera:

ΔN=(Distancia )∗cos (Acimut )Deltanorte

ΔE= (Distancia )∗Sen (Acimut )Deltaeste

La sumatoria de las proyecciones (delta norte y delta este) debería dar 0, de no ocurrir

esto indica que hay un error por cierre lineal. Esta sumatoria dará un signo (positivo o

negativo) el cual se interpreta como: si la sumatoria de los delta norte y delta da negativo

se cometio un error de defecto y si da positivo el error sera por exceso. Al igual que en el

cierre angular, el error lineal solo se acepta si es menor a la tolerancia.

TL usada fue de 1 :2500a1:5000 lo que quiere decir es que cada 5 kilómetros se puede

cometer un error de 5 kilómetros.

Conclusiones y Recomendaciones

Para el cierre lineal realizado con la estación total, no hubo mayores problemas para

medir las distancias, se consiguió un error en delta norte por exceso y en delta este por

defecto, sin embargo a la hora de hallar la precisión de la medición utilizando el error

lineal y compararlo con la tolerancia lineal cumplió con la condición de que la precisión

tiene que ser menor a la tolerancia lo que nos permite concluir que las distancias fueron

tomadas correctamente y podemos proceder a corregir linealmente siguiendo el criterio

de la repartición de los delta norte y delta este proporcionalmente en función de la

distancia.

Tabla cierre Angular y Lineal

Procedimiento para la nivelación altimétrica:

Para el cálculo de los desniveles entre las estaciones se utilizó el método de nivelación

geométrica, con el uso del nivel de ingeniero, para lo cual nos ubicamos aproximadamente

en el centro de los alineamientos, o donde era posible observar la mayor cantidad de

estaciones. El desnivel entre dos puntos está dado, por la diferencia de lecturas atrás y

adelante.

Este método es recomendado ya que no requiere la altura del aparato y el desnivel no

queda afectado por un eventual error de lectura debido a la inclinación del eje de

colimación.

Donde Δ es la diferencia de cota, Lmatrás la lectura del hilo medio en la mira en la estación

ubicada atrás y Lmadelante la lectura del hilo medio en la mira de la estación de adelante.

Conocida la cota del punto D (493.551 ) entonces es posible calcular el resto de las cotas

de las estaciones aplicando este método.

Luego de recorrer completamente la poligonal se suman todos los desniveles de forma

algebraica y el resultado debería ser igual a cero. En caso de dar diferente es debido a que

existe un error en la medición por lo cual se debe hacer la corrección a cada desnivel. Este

error se va a repartir entre cada desnivel. Las correcciones van a tener prioridad en los

desniveles donde las distancias a las estaciones visadas sean las mayores o donde hayan

sido más difíciles tomar la medición, ya que se presume que allí fue donde se cometió el

error.

Tabla de Nivelación

Procedimiento para el cálculo de Acimut:

Para calcular los cinco acimut de las estaciones es necesario tener un acimut inicial la cual

no los dieron como un rumbo invertido, específicamente el rumbo de E a D. Como los

datos dados fueron las coordenadas en la estación D, cotas en el punto D y declinación

magnética en el punto D llevamos el rumbo E-D a acimut de D-E, el cual fue seleccionado

como nuestro acimut base.

A partir del acimut de D-E nos fuimos en sentido anti horario con los ángulos internos de

la poligonal para calcular cada uno del acimut correspondiente a cada estación.

Procedimientos para la realización de las curvas de nivel:

Para trazar las curvas de nivel, se usó el método de triangulación de cotas y distancias, el

cual consiste en realizar un triángulo en el cual se colocan las cotas de ambos puntos y una

distancia medida a escala, por lo que se supone que entre esos dos puntos pasan una o

varias curvas de nivel y se necesita determinar una longitud a escala que será una

distancia entre esos dos puntos de cota en el plano por el cual pasa dicha curva, eso se

hará entre cada punto de cota por el cual pasen entre ellos curvas de nivel; al determinar

estas distancias se procederá a unir los puntos determinados que tengan la misma cota.

En conclusión se necesita unir dichos puntos en todo el plano para que así quede

terminado dibujo altimétrico. Por otra parte, cabe señalar que en el proyecto se exigía la

realización de curvas de nivel cada 20 cm, pero con los resultados altimétricos obtenidos

en las minutas de cálculos se observó que el desnivel máximo del levantamiento

topográfico resulta poco práctico la realización de tantas curvas de nivel, por lo que sólo

se procedió a triangular entre las estaciones de la poligonal, no obstante, queda claro que

si se maneja el método para el trazado de curvas de nivel.

Cota Mayor X= siendo la distancia de la Cota menor a la curva

Cota de curva de nivel de nivel (a escala)

Cota Menor

Distancia medida a escala

Cota Mayor- Cota Menor Cota de curva de nivel – Cota menor Distancia medida a escala entre XCota mayor y menor

Cálculos de coordenadas de puntos de detalle:

Una vez que las estaciones están fijas se utiliza el método de radiación para establecer las

posiciones de los diversos puntos representativos del terreno. Este consiste en fijar la

posición relativa de los puntos de detalle con respecto a la estación desde la cual se

realizaron las mediciones.

Para lograr esto se procede de la siguiente forma:

1. Se instala la Estación Total o el teodolito en la estación de nuestra poligonal y se

enciende.

2. Se colima con alguna de las otras estaciones (en nuestro caso la estación anterior) y se

“encera” quedando como eje de referencia el alineamiento formado por ambas

estaciones.

3. Luego comenzamos a radiar los puntos de detalle con ayuda de la mira vertical, desde el

punto donde estemos estacionados, obteniendo las distancia, ángulo horizontal y ángulo

vertical.

4. Todos los datos tomados por el teodolito deben ir siendo anotados en las minutas de

campo durante la clase práctica.

5. Se calculan ΔN y ΔE de los puntos a medidos con respecto a la estación, con las

siguientes ecuaciones.

ΔN=D∗cosƟ

ΔE=D∗sinƟ

Ɵ=ángulo horizontal

D=distanciah orizontal

Luego, una vez tenido los Delta Norte y Delta Este se calculan las coordenadas norte y

este de los puntos, como sigue:

N=Nestaci ón+ΔN

E=Eestación+ΔE

6. Una vez obtenidas las coordenadas de los puntos se grafican en un plano a escala

comercial, para obtener la representación planimetríca del terreno.