topografia triangulacion caminos

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FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 1 CONTENIDO GENERALIDADES PROLOGO CAPITULO I 1. TRIANGULACION REDES DE TRIANGULACION. RED DE TRIANGULOS. RED DE CUADRILATEROS. RED DE POLÍGONOS. CONDICION DE TRIANGULO. MEDICION DE ANGULOS Y BASE. CLASES DE TRIANGULOS. 2. PLANEAMIENTO DE UNA TRIANGULACION INFORMACIÓN BASICA. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO. MONUMENTACION DE HITOS. MEDICON DE LA BASE. CORRECCION POR LONGITUD VERDADERA. CORRECCION POR TEMPERATURA. CORRECCION POR HORIZONTALIDAD. CORRECCION POR CATENARIA. CORRECCION POR TENSIÓN. MEDICON DE ANGULOS. COMPENSACION DE BASE. COMPENSACIÓN DE ANGULOS. RED TRIANGULOS ASIMPLES. RED DE CUADRILATEROS. COMPENSACIÓN CON PUNTO CENTRAL. RESISTENCIA DE FIGURA. CALCULO DE LADOS. CALCULO DE AZIMUTS.

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red de apoyo y conceptos basicos

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  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 1

    CONTENIDO GENERALIDADES

    PROLOGO

    CAPITULO I

    1. TRIANGULACION REDES DE TRIANGULACION.

    RED DE TRIANGULOS. RED DE CUADRILATEROS. RED DE POLGONOS.

    CONDICION DE TRIANGULO. MEDICION DE ANGULOS Y BASE. CLASES DE TRIANGULOS.

    2. PLANEAMIENTO DE UNA TRIANGULACION INFORMACIN BASICA. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO. MONUMENTACION DE HITOS. MEDICON DE LA BASE.

    CORRECCION POR LONGITUD VERDADERA. CORRECCION POR TEMPERATURA. CORRECCION POR HORIZONTALIDAD. CORRECCION POR CATENARIA. CORRECCION POR TENSIN.

    MEDICON DE ANGULOS. COMPENSACION DE BASE. COMPENSACIN DE ANGULOS.

    RED TRIANGULOS ASIMPLES. RED DE CUADRILATEROS. COMPENSACIN CON PUNTO CENTRAL.

    RESISTENCIA DE FIGURA. CALCULO DE LADOS. CALCULO DE AZIMUTS.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 2

    CALCULO DE COORDENADAS. CALCULO DE AREAS. CALCULO DE COTAS. DIBUJO DE LA RED. CONFIGURACIN. LIBRETA DE CAMPO.

    CAPITULO II

    CAMINOS

    GENERALIDADES

    1. ETAPAS DEL TRAZO. 2. CURVAS CIRCULARES HORIZONTALES.

    ELEMENTOS DE UNA CURVA. DETERMINACIN DE LOS ELEMENTOS. REPLANTEO DE CURVAS CIRCULARES.

    3. REPLANTEO POR DEFLEXIONES CON VISIBILIDAD DESDE EL PC.

    4. REPLANTEO POR DEFLEXIONES CON PUNTOS DE CAMBIO. 5. SECCIONES LONGITUDINALES. 6. SECCIONES TRANSVERSALES. 7. RASANTES. 8. AREAS Y VOLMENES.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 3

    GENERALIDADES

    Triangulacin es un sistema de redes de apoyo que sirven para

    dar mejor coherencia a los levantamientos.I

    Las triangulaciones son usadas para terrenos relativamente

    extensos, siendo estos los que tienen menor error con respecto a las

    poligonales, Para iniciar una red, para ambos casos es necesario hacer

    un reconocimiento del terreno y disear el sistema adecuado teniendo

    en consideracin la naturaleza del levantamiento, despus de la

    inspeccin se procede a la monumentacin de hitos en cada vrtice

    los cuales deben cumplir las caractersticas adecuadas; la medida de

    los hitos son relativos, dependiendo del grado de precisin.

    25 Cm

    25 cm 25 cm

    60 cm 60cm

    TIPOS DE ESTACAS

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 4

    PROLOGO

    Es indudable que actualmente estamos entrando cada vez ms

    a la era de la informtica, para el cual debemos estar preparados de

    acuerdo al avance de la tecnologa para desarrollar nuevos modelos

    matemticos, esto nos permitir realizar algoritmos, para el caso

    especifico del curso desarrollaremos paso a paso como llegar al

    resultado final del problema. En el presente texto nos ocuparemos

    exclusivamente al desarrollo prctico de los contenidos, como,

    TRIANGULACION Y CAMINOS, sabiendo que para hacer un

    levantamiento topogrfico es de vital importancia conocer las

    principales redes de apoyo para tener el xito esperado, como es de

    esperar el estudiante debe estar en la capacidad de desarrollar

    algoritmos para una Triangulacin el cual ser un gran aporte dando

    consistencia al levantamiento topogrfico.

    Dentro de una poligonacin veremos desde el reconocimiento

    del terreno, monumentacin de hitos en los vrtices, clculos de

    ngulos, distancias y llegar al objetivo final de obtener las

    coordenadas rectangulares y cotas para poder graficar, el mismo que

    ser mediante un programa CAD y realizar la impresin respectiva,

    de la misma manera estaremos procediendo con la triangulacin

    desarrollando secuencialmente todos los pasos hasta llegar al

    resultado final, de esta manera contribuyendo con todo los que lleven

    el curso y los que estn relacionados directa o indirectamente a la

    especialidad.

    El Autor

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 5

    CAPITULO I

    1.-TRIANGULACION

    La red de tringulos es un sistema de apoyo para

    levantamientos topogrficos de terrenos relativamente extensos,

    la triangulacin comprende una serie de procesos, entre ello

    tenemos el reconocimiento del terreno, monumentacin de

    hitos, medicin de base, ngulos, compensacin, clculo de

    coordenadas y cotas; la disposicin de los tringulos son

    generalmente figuras geomtricas que se determinan por

    principio geomtrico con la suma de sus ngulos internos.

    As en un tringulo la suma de sus ngulos internos debe ser

    180 y los ngulos alrededor de un punto 360, al realizar una

    triangulacin la longitud de sus lados esta en funcin al seno de

    su ngulo opuesto, para calcular los lados de una red de

    triangulacin solamente se mide la base, o sea un solo lado y

    los siguientes se calcula mediante frmulas trigonomtricas,

    con el avance tecnolgico y los equipos electrnicos

    (Distancimetro y Estacin total) se miden directamente sus

    lados y a este mtodo se denomina trilateracin.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 6

    1.1- REDES DE TRIANGULACION.- El tipo de red a

    emplearse est en funcin al levantamiento topogrfico

    y la extensin o zonas donde se monumentarn puntos

    de 1er, 2do. orden u otras de menor precisin, entre

    ellos tenemos:

    1.1.1.- Red de tringulos.- Se determina ese tipo de red

    cuando no se requiere mucha precisin y es

    diseado generalmente para trazos de

    carreteras, canales y ferrocarriles.

    6

    A 2 4

    Carreteras

    B 1 3 ` 5 7

    1.1.2.- Red de Cuadrilteros, sistema que se decide

    para alcanzar una precisin mayor, y es

    utilizado para comunicacin de tneles,

    direccin de labores subterrneas.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 7

    A

    C

    B E

    D

    F

    1.1.3.- Red de polgonos con punto central.- Cuando no

    es preciso hacer un cuadriltero se puede

    realizar polgonos con punto central, con la

    misma precisin que la red de cuadrilteros.

    B G

    A

    C H

    O1

    F O2

    E D

    I

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 8

    1.2- Condicin de tringulos.- Para que un programa de

    triangulacin resulte satisfactorio debe tenerse en cuenta

    que los ngulos deben estar dentro del rango o sea no <

    de 30 ni > de 150 porque los lados estn en funcin al

    seno, los ngulos cerca a 0 y 180 tienden a error, y la

    suma de ngulos internos de un polgono debe cumplir

    la condicin geomtrica, 180*(n-2) y sus lados deben

    estar en funcin de 1 a 3, en redes de cuadrilteros o

    polgonos con punto central debe cumplir la condicin

    geomtrica y trigonomtrica.

    Dentro de la condicin trigonomtrica tenemos que:

    (Lg Senimpares) = (Lg Senpares)

    1.3- Medicin de ngulos y base.-La medicin de ngulos

    puede realizarse por los mtodos ya conocidos, por

    reiteracin o repeticin dependiendo de la precisin que

    se quiere alcanzar, la diferencia vertical se puede medir

    geomtrica trigonomtricamente dependiendo de la

    distancia, la medicin de base se puede realizar por el

    mtodo convencional o medicin electrnica, dentro de

    lo tradicional se har las correcciones respectivas en

    cada fase de la medicin para obtener la distancia ms

    probable,

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 9

    1.4.- Clases de triangulaciones.- Las triangulaciones pueden

    clasificarse por el orden de su precisin de acuerdo a:

    a).- El error de cierre angular en los tringulos.

    b).- La discrepancia que resulta de medir la base de

    cierre y calculada.

    c).- Precisin de la medicin de la base.

    d).- Longitud mxima de sus lados.

    De acuerdo a lo mencionado podemos clasificar en

    triangulaciones de 1er, 2do y 3er. Orden.

    DESCRIPCIN 1er

    ORDEN

    2do.

    ORDEN

    3er.

    ORDEN

    Error de cierre de base 1/25000 1/10000 1/5000

    Error de cierre angular en

    triangulacion.

    8

    15

    30

    Longitud mx. de lados

    (Km)

    50-200Km. 15-40 Km. 1.5-10 Km.

    Los trabajos topogrficos estn dentro del 3er. orden,

    1er y 2do orden para trabajos Geodsicos.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 10

    2.- PLANEAMIENTO DE UNA TRIANGULACION

    1. Informacin bsica....(gabinete)

    2. Reconocimiento del terreno (campo)

    3. Monumentacin de hitos (campo)

    4. Medicin de base (campo)

    5. Medicin de ngulos (campo)

    6. Compensacin de base.(gabinete)

    7. Compensacin de ngulos.(gabinete)

    8. Clculo resistencia de figura.(gabinete)

    9. Clculos de lados.(gabinete)

    10. Clculo de azimut (magntico, verdadero, U.T.M.)

    11. Clculo de coordenadas (magnticos, verdadero y U.T.M.)

    12. Clculo de cotas.

    13. Dibujo de red.

    14. Configuracin a partir de la red.

    15. Puntos auxiliares.

    16. Informe.

    2.1- INFORMACION BASICA. Para iniciar una red de

    tringulos, tenemos que documentarnos, buscando

    referencias de la zona sobre planos existentes,

    aerofotografas, datos de triangulaciones anteriores,

    croquis, en general toda informacin que nos pueda

    servir para proyectar la Red.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 11

    2.2.- RECONOCIMIENTO DEL TERRENO. Consiste en

    hacer una evaluacin insit de la zona donde se

    proyectar la Red ubicando adecuadamente los puntos o

    vrtices para monumentar los hitos, de tal manera que

    los puntos deben ser visibles de un vrtice a otro.

    2.3.- MONUMENTACION DE HITOS. La sealizacin es

    una etapa de importancia dependiendo de ella el

    resultado final de la Red de tringulos, la

    monumentacin de hitos se har con buen criterio,

    pudiendo ser desde hitos de concreto con placas de

    metal grabados o con un hierro de acero al centro.

    2.4.- MEDICION DE BASE. Dentro del reconocimiento insit

    se ubicar la zona adecuada para medir la base, esta

    distancia puede medirse con mtodos convencionales o

    electrnicos, la medicin electrnica se realiza con un

    distancimetro o Estacin Total, donde nos da

    directamente la distancia horizontal y la diferencia

    vertical, con el mtodo tradicional se tiene una serie de

    etapas, iniciando con un alineamiento entre los dos

    puntos y el estacado respectivo, luego se mide

    cuidadosamente tramo por tramo ida y vuelta

    controlando, tensin, temperatura, catenaria y

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 12

    horizontalidad, para hacer las correcciones respectivas

    en gabinete.

    2.4.1- Correccin por Longitud Verdadera.- La cinta

    por el constante uso, temperatura, tensin sufre

    una cierta dilatacin aumentando en milmetros

    su longitud verdadera, al realizar una medicin

    por tramos se est cometiendo un error

    acumulativo en todo el circuito, la correccin se

    realiza aplicando la frmula

    Ln

    Lr*LmLc

    Donde: Lc = Longitud corregida

    Lr = Longitud real de la cinta graduada

    Ln = longitud nominal de la cinta.

    Lm = Longitud total medida.

    Ejemplo.No 1

    Con una cinta de 30 mts. Se mide una distancia de

    189.80 mts, deseamos saber la longitud corregida,

    despus de contrastar la wincha en un laboratorio con la

    medida patrn resulta que tena 29.996 m.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 13

    SOLUCIN: Ln= 30 m.

    Lm= 189.80

    Lc=

    Lr= 29.996

    .mts775.18930

    996.29*80.189

    Ln

    Lr*LmLc

    2.4.2- Correccin por Temperatura.- La temperatura

    de ambiente puede afectar mucho a la cinta, la

    medicin de base debe hacerse a una temperatura

    aproximada de calibracin, generalmente las

    winchas vienen calibradas a 20 C.

    Ct = LK*( t to )

    Donde:

    Ct = Correccin por temperatura.

    L = Longitud verdadera del tramo.

    K = coeficiente de dilatacin del acero

    (0.000012).

    t. = temperatura de campo.

    to = temperatura graduada de la wincha

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 14

    Ejemplo No 2.

    Con una cinta de 50m graduada a 20C se mide dos

    tramos, AB 50 mts a 23C y BC = 38.25 a 18c, cual es

    la correccin por temperatura?

    SOLUCIN:

    Si. Ct = ?

    L = 50 y 38.25 m. = 88.25 m.

    K = 0.000012

    T = 23 C y 18 C

    to = 20o C

    Ct = LK (t-to)

    Remplazando valores.

    Ct (AB) = 50 (0.000012) (23-20) = 0.00180

    Ct (BC) = 38.25 (0.000012) (18-20) = -0.00092

    Correccin total AC = 0.00088

    La longitud corregida por temperatura es:

    88.25 + 0.00088 = 88.251 m.

    2.4.3.- Correccin por Horizontalidad.- Se realiza

    debido a la pendiente del terreno, no siempre una

    distancia se mide horizontalmente, para corregir

    este desnivel se aplica la frmula.

    L2

    hCh

    2

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 15

    Donde: Ch = Correccin por horizontalidad.

    h= Diferencia vertical del tramo

    L = longitud del tramo

    Ejemplo No 3.

    Encontrar la correccin de una base de 85.48 m. medido

    con wincha de 30 mts. Teniendo el desnivel entre AB,

    0.08m, BC, 0.25m y CD, 0.15m.

    SOLUCIN:

    Ch = ?

    h = 0.18, 0.25, 0.15m respectivamente.

    L = 30, 30, 25.48 respectivamente.

    L2

    hCh:Si

    2

    TRAMO LONGITUD h 2L Ch.

    AB 30 0.08 60 -0.00011

    BC 30 0.25 60 -0.00104

    CD 25.48 0.15 50.96 -0.00044

    Correccin total -0.00159

    Distancia corregida : 85.48 - 0.00159 = 85.478m.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 16

    2.4.4- Correccin por catenaria.- La cinta al ser

    suspendida de sus extremos forma una catenaria,

    la correccin ser la diferencia que existe entre la

    cuerda y el arco formado por los extremos, para

    corregir aplicamos la frmula:

    2

    P

    WL

    24

    LCc

    Donde:

    Cc = Correccin por catenaria.

    L = Longitud de catenaria.

    W = Peso de la cinta en kg/m.l.

    P = Tensin aplicada en kg.

    Ejemplo No 4

    Con una wincha de 30 mts se mide una distancia de

    80.45m. en tres tamos sabiendo que la cinta pesa 0.750 kg

    y la tensin aplicada es: AB=10 kg, BC=5 kg, y CD=10

    kg.

    SOLUCIN:

    Cc= Correccin por catenaria.

    L= 30, 30, 20.45 m. respectivamente

    W= 0.75 kg/30 m.= 0.025 kg/m.l.

    P= 10, 5, 10 kg. Respectivamente.

    Aplicando la frmula para cada tramo tenemos:

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 17

    TRAMO LONGITUD W= Kg/m.l. p Cc

    AB 30 0.025 10 -0.00703

    BC 30 0.025 5 -0.02812

    CD 20.45 0.025 10 -0.00223

    Correccin total -0.03738

    Distancia corregida. 80.45 0.03738 = 80.413m.

    2.4.5- Correccin por Tensin.- Cuando en la cinta se

    ejerce una fuerza en el momento de la medicin

    esto sufre una variacin en su longitud, la

    correccin que se aplica est en funcin a la

    fuerza y las caractersticas de la wincha.

    AE

    )PP(LCp

    O

    Donde:

    Cp = Correccin por tensin

    L = Longitud del tramo

    P = Tensin de campo

    Po = Tensin Calibrada (Kg)

    A = Seccin transversal de la cinta.

    E = Mdulo de la elasticidad del acero

    Kg/mm2

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 18

    Ejemplo No 5.

    Del ejemplo anterior encontrar la correccin por tensin

    si para el tramo AB 8Kg, BC 10Kg, CD 15Kg.

    SOLUCIN:

    Cp = Correccin por tensin.

    L = 30, 30, 20.45m

    P = 8Kg, 10Kg y 15kg.

    Po = 10Kg

    A = 6mm2

    E = 24000 Kg/mm2

    Aplicando la frmula por tramo tenemos:

    TRAMO LONG. P Po A E Cp

    AB 30 8 10 6 24000 -0.0004167

    BC 30 10 10 6 24000 0.0000000

    CD 20.45 15 10 6 24000 +0.00071

    Correccin por Tensin +0.0002933

    Distancia corregida 80.45 +0.00029 = 80.4503m cuando

    se aplica una tensin igual a la calibrada la correccin se

    hace cero.

    La base final corregida ser el promedio de la correccin

    de ida y vuelta.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 19

    2

    vuelta+Ida=CorregidaBase

    Base = LC + CT - CH - CC + CP

    2.5-Medicin de ngulos.- En el desarrollo de una triangulacin

    es importante determinar el grado de precisin que se

    requiere y el objetivo de la red, en funcin a estos

    parmetros se puede fijar el mtodo de medicin de ngulos,

    pudiendo ser por repeticin para poca precisin y por

    reiteracin para mayor precisin.

    2.6.-.Compensacin de Base.- Despus de finalizado la medicin

    de una base de triangulacin se procede a realizar las

    correcciones necesarias para luego compensar la base final.

    2.7.-Compensacin de ngulos.- Es una tcnica que consiste en

    distribuir equitativamente los errores de cierre angular de

    tal manera que cumpla los principios geomtricos de la

    suma interna de los ngulos, existen diferentes redes para

    compensar ngulos, los mismos que requieren tratamientos

    especiales entre ellos tenemos:

    a) Compensacin para redes de tringulos simples.

    b) Compensacin para redes de cuadrilteros

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 20

    c) Compensacin para redes de polgonos con punto

    central.

    2.7.1-.Red de Tringulos simples.- Para compensar una

    red de tringulos podemos realizar de dos formas:

    a) Compensacin de estacin, cuando la suma de

    los ngulos alrededor del punto sea 360.

    b) Compensacin del tringulo, comparar que la

    suma de los ngulos internos del sea 180.

    En el primer caso, se suma los ngulos alrededor

    del punto, el resultado se resta 360o y la diferencia

    se divide entre el nmero de ngulos, luego se suma

    algebraicamente con el signo cambiado a cada

    ngulo, quedando compensado.

    En el segundo caso, se suman los ngulos internos

    del tringulo, del resultado se resta 180 esta

    diferencia se divide entre 3 y se suma

    algebraicamente con el signo cambiado a cada

    ngulo.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 21

    Ejemplo 06.

    Compensar las siguientes redes de tringulos, los ngulos

    son promedios de una lectura por repeticin.

    1) 38o 20 6) 58o 07 11) 255o 29

    2) 72o 40 7) 46o 25 12) 238o 43

    3) 69o 02 8) 93o 14 13) 321o 39

    4) 52o 14 9) 40o 23 14) 124o 29

    5) 69o 38 10) 319o 36

    11

    E 6 D

    12 4 7

    3

    5

    2 8

    1 B 14 9 10

    A 13 C

    SOLUCIN:

    Para compensar una cadena de tringulos, tenemos que

    iniciar compensando los vrtices y luego por tringulos.

    a) Vrtice A

    1 + 13 = 360

    38o20+321o 39 = 360o

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 22

    359o 59 = 360

    Er.C = 359o 59-360 = -1

    fc C = +1/2 =30

    sumando +30 a los ngulos 1 y 13

    38o 2030 + 321o 3930 =360o

    360 =360o

    Con el mismo procedimiento compensar los dems

    vrtices.

    Vert Angulos Lect. Campo Compensado

    A

    1

    13

    suma

    38 20 32139 35959

    382030 3213930 3600000

    B

    2

    5

    8

    14

    suma

    7240 6938 9314 12429 36001

    723945 693745 931345 1242845 3600000

    C

    9

    10

    suma

    4023 31936 35959

    402330 3193630 3600000

    D

    6

    7

    11

    suma

    5807 4625 25529 36001

    580640 462440 2552840 3600000

    E

    3

    4

    12

    suma

    6902 5214 23843 35959

    690220 521420 2384320 3600000

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 23

    b) Compensando por i=180, Se suma los ngulos

    internos, la diferencia que existe al restar 180 se divide

    entre 3, el resultado se suma o resta a cada ngulo.

    Comp. de Vert. Vert. Compensado

    ABE

    1

    2

    3

    suma

    382030 723945 690220 1800235

    381938.333 723853.333 690128.333

    1800000

    BDE

    4

    5

    6

    suma

    521420 693745 580640 1795845

    521445 693810 580705

    1800000

    BCD

    7

    8

    9

    suma

    462440 931345 402330 1800155

    462401.666 931306.666 402251.666

    180

    2.7.2- COMPENSACION DE UNA RED DE

    CUADRILATEROS. Dentro de la lectura de

    ngulos de una red de cuadrilteros se tiene los

    ngulos internos que sumado debe ser 360, para

    ello se tiene en cuenta las siguientes

    propiedades:

    a) Propiedad geomtrica o de figura.

    b) Propiedad trigonomtrica o de lado.

    - Condicin Geomtrica.- Un cuadriltero

    puede descomponerse en varios tringulos,

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 24

    los mismos que se encuentran superpuestos

    entre s.

    En la figura se tiene los siguientes

    tringulos:

    B

    4 5

    6 C

    7

    3

    A 2

    1 8

    D

    B

    B C 5 6 C

    4 5 6 4

    7 7

    3 2 8 3

    A 1 2 1 8

    D A D

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 25

    ABC, ACD, ABD, BCD, en cada uno de ellos la suma de

    los ngulos debe ser 180.

    ABC = 3+4+5+6 = 180

    ACD = 2+7+8+1 = 180

    ABD = 1+2+3+4 = 180

    BCD = 5+6+7+8 = 180

    Otras de las condiciones geomtricas que debe cumplir,

    que la suma de sus ngulos del cuadrilteros debe ser 360.

    ABCD = 1+2+3+4+5+6+7+8 = 360

    Adems geomtricamente se dice que los ngulos

    opuestos por el vrtice y en la interseccin de las

    diagonales deben ser iguales.

    1+2 = 5+6

    3+4 = 7+8

    La secuencia para compensar un cuadriltero es:

    1) Las lecturas de los ngulos del cuadriltero deben

    ser el promedio de mediciones por reiteracin o

    repeticin.

    2) La suma de los ngulos debe ser 360, si existe

    discrepancia, esta se divide entre 8 y se suma

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 26

    algebraicamente con signo cambiado a cada

    ngulo.

    3) Se compara los ngulos opuestos por el vrtice en

    la interseccin de las diagonales, estas deben ser

    iguales, la discrepancia se divide entre 4, el

    cociente se compensa a cada ngulo, aumentando

    a los dos cuya suma es menor, y disminuyendo a

    cuya suma es mayor.

    - Condicin Trigonomtrica.- Para el clculo de lados de

    un tringulo, los lados estn en funcin al seno opuesto,

    por lo tanto la condicin trigonomtrica es, la suma de los

    Logaritmos Seno de los ngulos impares debe ser igual a

    la suma de los Logaritmos Seno de los ngulos pares.

    (Lg Sen ngulos imp). = (Lg Sen ngulos par).

    El procedimiento a seguir despus de la compensacin

    Geomtrica es como a continuacin se indica:

    1) Anotamos los ngulos pares e impares en su columna

    respectiva.

    2) Calculamos el Logaritmo Seno para cada ngulo.

    3) Hallamos la diferencia tabular para un segundo en el

    sexto lugar decimal.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 27

    Ejempo 07

    La diferencia tabular de 382018 es:

    Log Sen 382018 = 9.792604541,

    la diferencia tabular para un segundo ser restando del ngulo

    inmediato superior el inferior.

    Log Sen 382019 = 9.792607204.

    9.792607204-9.792604541 = 0.000002663; en el sexto lugar

    decimal ser 2.66.

    4) Restamos la (Lg Sen ngulo impares) menos (Lg sen ngulo

    pares) ()

    5) Se suma las Diferencias Tabulares para 1 en el sexto lugar

    decimal ()

    6) Dividimos / que viene a ser el Factor de correccin

    expresados en segundos.

    7) El resultado de /, adicionamos a cuya suma de los Log.

    Senos es menor y disminuimos a cuya suma de los Log. Sen. es

    mayor.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 28

    Ejemplo 08

    Los datos que a continuacin se enuncian son de lectura

    promedios por mtodo reiterativo, calcular y compensar los

    ngulos del cuadriltero.

    1 494330 A 2 470124 1 8 3 390510 4 440951 7 D 5 592451 6 6 372001 7 341634

    8 485831 2 3 B 4 5

    C

    SOLUCIN:

    Para compensar un cuadriltero se toma en cuenta la condicin

    geomtrica y trigonomtrica.

    A) De acuerdo a la condicin geomtrica se tiene que:

    1) i = 360

    i = 1+2+3+4+5+6+7+8 = 3595952

    Er.C = 3595952 360= -8

    El error es por defecto, por lo tanto la correccin es aditiva.

    Fc = 8/8 = 1

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 29

    Los nuevos valores angulares son:

    1 494331 5 592452

    2 470125 6 372002

    3 390511 7 341635

    4 440952 8 485832

    i(1+2+3+4+5+6+7+8) = 360

    2) La segunda propiedad geomtrica.

    1+2 = 5+6

    7+8 = 3+4

    Del ltimo resultado tenemos:

    1 + 2 = 5 + 6

    494331 + 470125 = 592452 + 372002

    964456 = 964454

    Er.C = 964456 - 964454

    Er.C = 2

    Fc = 2/4 = 0.5 cantidad que se aumenta a los ngulos

    5 y 6 porque la suma es menor y se disminuye a los

    ngulos 1 y 2 por ser la suma mayor, siendo los nuevos

    valores:

    1 494330.50

    2 470124.50

    5 592452.50

    6 372002.50

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 30

    continuando con:

    7+8 = 3+4

    341635+485832=390511 + 440952

    831507=831503

    Er.C = 831507 - 831503 = 4

    Fc = 4/4 = 1 con el mismo principio anterior los

    nuevos valores de los ngulos sern:

    3 390512

    4 440953

    7 341634

    8 485831

    En resumen los nuevos valores de los ngulos de la

    compensacin geomtrica son:

    1 494330.50

    2 470124.50

    3 390512

    4 440953

    5 592452.50

    6 372002.50

    7 341634

    8 485831

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 31

    B) Compensacin trigonomtrica.

    Con los resultados de los valores anteriores se tiene:

    Log sen impar Log Sen Par D.Tx1

    1 494330.50 9.882497238 1.78

    2 470124.50 9.864293305 1.96

    3 390512.00 9.799681782 2.59

    4 440953.00 9.843060496 2.17

    5 592452.50 9.934938363 1.24

    6 372002.50 9.782802679 2.76

    7 341634.00 9.750648432 3.09

    8 485831.00 9.877616895 1.83

    39.36776582 39.36777338 17.42

    1) Calculamos el Log Sen Para cada ngulo y luego la

    diferencia tabular para 1, como muestra la tabla.

    2) Restamos (Log Sen impar) - (Log Sen Par) = 0.00000756

    en el sexto lugar decimal 7.56, ().

    3) (DTx1) = 17.42 ()

    4) La correccin fc = 7.56/17.42 = 0.43 el resultado se

    aumenta a los ngulos 1, 3, 5 y 7 porque la (Log Sen) es

    menor y se disminuye a los ngulos 2,4,6 y 8 porque la

    (Log Sen) es mayor, el resultado final de los ngulos ser:

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 32

    1 494330.93 5 592452.93

    2 470124.07 6 372002.07

    3 390512.43 7 341634.43

    4 440952.57 8 485830.57

    Respuesta 3600000.00

    2.7.3- Compensacin de polgono con punto central.

    Se presentan casos cuando el terreno tiene una visibilidad

    amplia, con un punto central se puede visar los vrtices

    del polgono, y posteriormente se visa desde cada vrtice,

    el mtodo puede ser por reiteracin o repeticin, la

    secuencia es la siguiente:

    a) La suma de ngulos del punto central debe ser 360 si

    existe discrepancia se suma algebraicamente a cada

    ngulo si es por exceso o defecto.

    b) debe ser 180 la discrepancia o diferencia se

    distribuye entre 2 ngulos sin considerar el ngulo

    central.

    c) (Log sen impar) = (Log Sen par), se procede

    con el mismo criterio del cuadriltero.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 33

    Ejemplo 09

    Una red de apoyo con punto central se visa a 5 vrtices los mismos

    que son tomados por mtodo reiterativo siendo sus promedios

    B

    A

    3

    1 2 II 4

    I 12 III

    11

    13

    10

    15

    14 5

    E 9 V IV 6 C

    8

    7

    D

    1) 594345 9) 515822

    2) 425155 10) 414840

    3) 770930 11) 782725

    4) 770045 12) 595835

    5) 422820 13) 603056

    6) 752225 14) 694705

    7) 345025 15) 911614

    8) 364520

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 34

    SOLUCIN:

    aplicando el principio geomtrico y trigonomtrico.

    A)Compensacin Geomtrica.

    11+12+13+14+15= 360

    3600015 = 360

    Er.C = 3600015 - 360 = 0015, el error es por exceso, la

    compensacin ser sustractiva fc = -15/5 =-3 los nuevos

    valores de los ngulos del punto central ser:

    11 782722

    12 595832

    13 603053

    14 694702

    15 911611

    360000

    Compensando los tringulos independientes.

    Tringulo I

    1+10+11 = 1795947

    Er.C = 1795947 180 = -13

    La compensacin ser aditiva, dividiendo entre 2 el Error

    de Cierre, se suma a los ngulos 1 y 10, el ngulo 11 no

    es afecto por que se compens en el proceso anterior.

    fc = 13/2 = 6.5, la compensacin ser aditiva porque

    el error es por defecto.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 35

    Los nuevos valores sern:

    1) 594345 + 6.5= 594351.5

    10) 414840 + 6.5= 414846.5

    Tringulo II

    2+3+12=1795957

    Er.C. = 1795957 180 = -3

    Fc. = 03/2 = 1.5

    Compensacin aditiva se suma a los ngulos 2 y 3, los

    nuevos valores sern:

    2)425155 +1.5= 425156.5

    3)770930 +1.5= 770931.5

    Tringulo III

    4+5+13 = 1795958

    Er.C = 1795958 180 = -02

    Fc = 2/2=1

    Compensacin aditiva, sumando a 4 y 5.

    Los nuevos valores sern:

    4)770045 +1= 770046

    5)422820 +1= 422821

    Tringulo IV

    6+7+14=1795952

    Er.C =1795952-180=-8

    Fc = 8/2=4

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 36

    Compensacin es aditiva, sumando a 6 y 7.

    Los nuevos valores sern:

    6)752225+ 4 = 752229 7)345025+ 4 = 345029

    Tringulo V.

    8+9+15 = 1795953

    Er.C = 1795953-180= -07

    Fc=7/2-=3.5

    Compensacin aditiva, sumando a 8 y 9, los nuevos

    valores sern:

    8) 364520+ 3.5=364523.5 9) 515822+ 3.5=515825.5 Resumen de los nuevos valores:

    1.- 594351.5 2.- 425156.5 3.- 770931.5 11.- 782722 4.- 770046.0 12.- 595832 5.- 422821.0 13.- 603053 6.- 752229.0 14.- 694702 7.- 345029.0 15.- 911611 8.- 364523.5 36000 9.- 515825.5 10.- 414846.5 5400000

    B) Compensacin trigonomtrica

    Si (Log.sen impar)= (Log sen par)

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 37

    La discrepancia se procede a compensar como un

    cuadriltero.

    Vert. Angulo Sen Log impar Sen Log Par DTx1

    1 594351.5 9.936346907 1.23

    2 425156.5 9.832689070 2.27

    3 770931.5 9.9889999998 0.48

    4 770046.0 9.988746282 0.49

    5 422821.0 9.829455757 2.3

    6 752229.0 9.985694903 0.55

    7 345029.0 9.756869237 3.02

    8 364523.5 9.777003113 2.82

    9 515825.5 9.896376617 1.65

    10 414846.5 9.823930789 2.35

    49.4080485 49.408064156 17.16

    luego:49.4080485-49.408064156 = -0.000015655 en el sexto

    lugar decimal 15.65 (se considera el valor absoluto)

    (DTx1)= 17.16

    Fc = 15.65/17.16 = 0.912

    Segn la tcnica de compensacin por aproximaciones

    sucesivas, 0.912 se aumenta a cuya suma de los Log Seno

    sea menor, y se disminuye cuya suma sea mayor, entonces

    sumamos a los ngulos impares y restamos a los pares.

    Se teniendo como resultado final.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 38

    Vert. Angulo

    1 594352.41

    2 425155.58

    3 770932.41

    4 770045.09

    5 422821.91

    6 752228.09

    7 345029.91

    8 364522.58

    9 515826.41

    10 414845.58

    5400000

    2.8- RESISTENCIA DE FIGURA.

    Es una tcnica que nos permite encontrar el camino ms

    favorable para llegar al extremo opuesto, en el clculo de lados

    de un cuadriltero tambin podemos decir que es la ruta con

    menos error probable, para determinar el recorrido aplicamos la

    frmula:

    )dBdBxdBdA(Nd

    NcNdR 22

    . . . . . . (1)

    donde:

    R = Resistencia de figura.

    dA,dB = Dif. Tabular para 1 en la cadena de tringulos.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 39

    Nd = No de direcciones observadas sin considerar

    el lado conocido.

    Nc = No de ecuaciones de condicin.

    Para calcular el N de ecuaciones de condicin se puede aplicar

    las siguientes frmulas:

    Nc = 2Z +Z1 3S + Su +4. . . . . . . (2)

    Nc = na 2(S-2). . . . . . . . . . . . . . . (3)

    Nc = (Z-S+1) + (Z 2S +3). . . . . . (4)

    Si:

    Z = No total de lneas.

    Z1= No total de lneas visadas en una sola direccin.

    S = No total de estaciones.

    Su = No de estaciones no ocupadas.

    na = No de ngulos medidos

    Anlisis de las variables.

    A D

    C

    B

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 40

    Nd= 10 (direccin de las flechas).

    Z= 6 (lados y diagonales).

    Z1= 0 (todas son visadas)

    S= 4 (vrtices)

    Su= 0 (todo los vrtices son ocupados)

    na= 8 (ngulos, 1,2,3,...8)

    Remplazando sus valores en cada una de las ecuaciones de

    condicin:

    Nc = 2Z + Z1 3S + SU + 4 = 2(6)+0-3(4)+0+4= 4

    Nc = na-2(S-2) = 8-2(4-2) = 4

    Nc = (Z-S+1)+(Z-2S+3) = (6-4+1)+[6-2(4)+3]= 4

    Los resultados son iguales por lo tanto puede utilizarse

    cualquiera de ellas.

    Para encontrar el camino ms favorable, el cuadriltero se

    descompone en todo los caminos o cadenas existentes.

    Ejemplo 10

    Descomponer el cuadriltero.

    A

    1 8 D

    7

    6

    2

    3 5

    B 4

    C

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 41

    CADENA I CADENA II

    A D A D

    8 7

    6 1 8

    6

    1 T2 7

    T1 T3

    2 T4

    3 5 2

    B 4 3 4 5

    C B C

    CADENA III CADENA IV

    D A D

    A 7 8 D A 6

    1 8

    7 6 1

    T5 T6

    T8

    T7 4 5

    2

    5 2 4 3

    B C 5 B 3 C B C

    Para calcular los lados aplicamos la Ley de senos, el lado de un

    tringulo est en funcin directa al seno del ngulo opuesto, por

    lo que es necesario considerar los siguientes ngulos:

    CADENA TRIANGULOS ANGULOS

    I T1 4, B(2+3)

    T2 D(7+6), 8

    II T3 7, A(1+8)

    T4 C(4+5), 3

    III T5 7, 2

    T6 5, 8

    IV T7 4, 1

    78 6, 3

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 42

    Ejemplo 11

    Calcular la cadena que conduce menor error para llegar al extremo

    opuesto de la base, con los siguientes datos compensados.

    Ang. 1. 494331 A 2. 470124 1 8

    3. 390512 7 D 4. 440953 6 5. 592453 6. 372002 7. 341634 2 3 4 5 8. 485831 B C

    SOLUCION.

    Partiendo de la frmula,

    )( 22 dBdBxdAdANd

    NcNdR

    Nd = 10

    Nc = na 2(S-2), Si: na = 8 (No de ngulos ledos). S = 4 (N de estaciones)

    Nc = 8 2(4-2) = 4

    6.010

    410

    Nd

    NcNd

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 43

    Para calcular las diferencias tabulares, descomponemos el

    cuadriltero en las cadenas posibles.

    CADENA I CADENA II

    D D

    A 8 7 A 8 7

    1

    6 1

    6

    T2 T3

    T1 T4

    2

    3 5 2

    B 4 3 4 5

    C B C

    CADENA IV CADENA III

    D A D A D A

    1 8 7 8 7

    6

    1

    T7 T8 6 1

    T6 5

    2 5 T5 4 3 4 C B C B 2 3 C B

    En la siguiente tabla se muestra los clculos de las diferencias

    tabulares para un segundo.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 44

    CADE

    NA

    VALOR

    ANGULAR dA x dB dA2 + dB2 (dA

    2+dAdB+dB2)

    (Nd-Nc)

    Nd

    = 0.6

    I

    T

    1

    4

    B

    440953

    860636

    2.16

    0.14

    4.699

    0.020 5.03

    10.2 6.10 T

    2

    D

    8

    713636

    485831

    0.70

    1.83

    0.496

    3.390 5.17

    II

    T

    3

    7

    A

    341634

    984202

    3.09

    -0.32

    9.54

    0.10 8.65

    14.3 8.6 T

    4

    C

    3

    1033446

    390512

    -0.51

    2.59

    0.26

    6.72 5.66

    III

    T

    5

    4

    1

    440953

    494343

    2.17

    1.78

    4.70

    3.18 11.7

    33.2 19.9 T

    6

    6

    3

    372002

    390512

    2.76

    2.59

    7.62

    6.72 21.5

    IV

    T

    7

    7

    2

    341634

    470124

    3.09

    1.96

    9.54

    3.85 19.5

    26.6 15.1 T

    8

    5

    8

    592443

    485831

    1.24

    1.83

    1.55

    3.36 7.18

    En resumen, La resistencia de figura viene a ser:

    Cadena I = 6.10 Cadena II = 8.60

    Cadena III = 19.90 Cadena IV = 15.10

    El camino ms favorable para llegar al lado opuesto del

    cuadriltero es el que tiene menor valor, por que dentro de su

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 45

    configuracin de sus ngulos guardan mejor relacin entre s,

    Cadena I, (T1 y T2), es la ms recomendable, las cadenas II, III y

    IV, sus ngulos son muy discrepantes porque sus valores se

    encuentran en los extremos, de acuerdo a la condicin Geomtrica

    para la formacin de tringulos que dice: Los ngulos de un

    tringulo no deben ser > de 150 ni < de 30.

    2.9.-CALCULO DE LADOS.

    En un trabajo de triangulacin todo se reduce al clculo de

    lados de un tringulo aplicando la Ley de Senos.

    Ejemplo 12

    En el ejemplo anterior tomamos la cadena I para calcular sus

    lados, si su base mide 543.25 mts.y sus ngulos compensados son:

    Ang. 1= 494331 2= 470124

    3= 390512 4= 440953 5= 592453 6= 372002 7= 341634 8= 485831

    CADENA I

    D

    A 8 7

    1

    6

    T2

    T1

    2 3 5

    B 4

    C

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 46

    SOLUCION.

    Segn la Ley de Senos.

    .mts472.618="36'3671Sen

    "31'5848Sen*925.777=

    DSen

    8SenAC=CD2En

    .mts925.777="53'0944Sen

    "36'0686Sen*25.543=

    4Sen

    BSenAB=AC,1En

    )2(8Sen

    CD=

    DSen

    AC...TEn

    )1(BSen

    AC=

    4Sen

    AB...TEn

    2

    1

    El lado opuesto de la base es CD = 618.472 mts.

    2.10- CALCULO DE AZIMUTES.

    Para el clculo de azimut de un cuadriltero se procede con

    el principio mecnico la frmula nemnica a partir de los

    datos de la base, el mismo que debe tener una orientacin

    conocida.

    Zf = Zi + D180

    Donde:

    Zf = Azimut a calcular.

    Zi = Azimut anterior o inicial en el sentido del recorrido.

    D = Angulo a la derecha.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 47

    180; (+)180 si la suma de Zi+D es menor de 180 y (-)

    cuando la suma es mayor de 180, para el clculo es

    recomendable seguir en sentido antihorario.

    Ejemplo 13

    En la cadena I calcular los azimutes de los lados del cuadriltero,

    si la base (BA) tiene un rumbo de S5528E

    SOLUCION.

    RBA = S 5528E

    A

    D

    B

    Convertimos Rumbos a Z. C

    ZBA = 180 - 5528

    ZBA = 12432

    En el ABC para

    calcular el azimut de sus lados

    es recomendable seguir en sentido antihorario; por lo tanto el

    azimut de la base BA invertimos:

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 48

    S ZBA = 12432.(directo),

    ZAB= 12432+180= 30432.

    Aplicando la frmula: Zf = Zi + D 180, en el tringulo

    ABC.

    Zf = ZBC =?

    Zi = ZAB = 30432

    B = 2+3= 860636

    Zf=ZBC = 30432+860636-180=2103836.

    Se resta 180 por que la suma de los dos primeros ngulos es

    mayor de 180.

    ZCA= 2103836 + 4 - 180.

    = 2103836 + 440953 180= 744829

    ZAB= 744829+494331+180 = 30432;

    Al cerrar el circuito, se comprueba que el azimut es igual al

    inicial.

    En el tringulo ACD se conoce el ZCA=744829, Para

    calcular sus azimuts en sentido antihorario invertimos el ZCA.

    ZCA=744829,

    ZAC=744829+180=2544829

    ZCD=2544829+592453-180=1341322

    ZDA=1341322+713636-180=254958

    ZAC=254958+485831+180=2544829.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 49

    Con el mismo procedimiento se calcula para cualquier red de

    tringulos.

    2.11- CALCULO DE COORDENADAS.

    Para reducir los puntos topogrficos en su proyeccin

    horizontal dentro de un sistema de coordenadas, eje Norte y

    eje Sur es necesario conocer fundamentalmente su

    orientacin expresado en rumbo azimut y su distancia

    horizontal proyectada en planta.

    EJEMPLO.14

    En el grfico se tiene las rectas AB y BC; Para iniciar el clculo de

    coordenadas se parte de un punto conocido tal como A, cuyas

    coordenadas totales son (200N y 500E) si los datos de campo de la

    recta son:

    C NM

    290.30

    B

    385.25

    A

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 50

    LADO AZIMUT D.H

    AB 432810 385.25

    BC 2921422 290.30

    Para obtener las coordenadas del punto B y C aplicamos las

    frmulas:

    N = DH *Cos Z.

    E = DH *Sen Z.

    Entonces calculamos las coordenadas parciales de los puntos B

    y C.

    Coordenada parcial de B.

    NPB = DH*Cos Z = 385.25 * Cos 432810 = +279.552

    EPB = DH*Sen Z = 385.25 * Sen 432810 = +265.040

    Coordenada parcial de C.

    NPC = DH*Cos Z = 290.30 * Cos 2921422 = +109.872

    EPC = DH*Sen Z = 290.30 * Sen 2921422 = -268.705

    Los resultados obtenidos son coordenadas parciales de N y E de

    los punto B y C.

    Para obtener las coordenadas totales de B y C sumamos

    algebraicamente a las coordenadas de A las coordenadas de B y

    C en forma secuencial.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 51

    Coordenada total de B.

    NTB = NTA + NPB = 200 + 279.552 = 479.552

    ETB = ETA + EPB = 500 + 265.040 = 765.040

    Coordenada total de C.

    NTC = NTB + NPC = 479.552 + 109.872 = 589.424

    ETC = ETB + EPC = 765.04 - 268.705 = 496.335.

    El resumen de las coordenadas finales sern:

    PTO N E

    A 200.000 500.000

    B 479.552 765.040

    C 589.424 496.335.

    Con stos valores representamos en un sistema de coordenadas

    en su proyeccin horizontal.

    N

    C

    B

    A

    E

    300N

    400N

    500N

    600N

    200N

    500E

    600E

    800E

    900E

    700E

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 52

    Ejemplo 15

    Calcular las coordenadas finales de una recta AB y graficar, Si el

    punto A tiene como coordenada 3500N y 5000E, el alineamiento

    esta orientado a 2751436 azimutales, se mide una distancia

    taquimtrica de 1615 mts, con un ngulo cenital de 960945.

    SOLUCION.

    Los datos de la recta son:

    ZAB = 2751436

    D incl. = 1615 mts.

    cenit. = 960945

    Segn la frmula

    NB=DH*CosZ y EB=DH*SenZ

    es necesario calcular la distancia horizontal.

    DH = D*Cos2

    S: D = Distancia inclinada.(1615 mts)

    = Angulo vertical.(90-960945= - 60945)

    Remplazando en la frmula:

    DH = 1615*Cos2(-60945) = 1596.39 mts.

    Teniendo como informacin la Distancia Horizontal y Azimut

    podemos calcular las coordenadas parciales del punto B.

    NPB = DH*Cos Z

    EPB = DH*Sen Z

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 53

    Remplazando valores tenemos:

    NPB=1596.39*Cos 2751436 = 145.887

    EPB=1596.39*Sen 2751436 = -1589.710

    Las coordenadas totales de B ser:

    NTB = NTA + NPB = 3500+145.887 = 3645.887

    ETB = ETA + EPA = 5000-1589.71 = 3410.29

    Resumen: PUNTO N E

    A 3500.000 5000.00

    B 3645.887 3410.29

    GRAFICANDO.

    B

    A

    3000N

    3500N

    4000N

    4500N

    3000E

    3500E

    4000E

    4500E

    5000E

    E

    N

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 54

    2.12.- CALCULO DE AREAS.

    La superficie de un terreno se puede calcular por diferentes

    mtodos, como:

    a) En el plano se desarrolla mide a escala todo el

    permetro y luego con el planmetro se obtiene el rea.

    b) Dividiendo el terreno en tringulos y rectngulos para

    aplicar las frmulas geomtricas y luego sumar toda las

    figuras descompuestas para obtener la superficie del

    terreno.

    c) Superficie a partir de coordenadas (abscisas y ordenadas)

    d) Las superficies de permetro irregular curvo como los

    causes de Ros se aplican la frmula de Simpson

    Poncelet.

    2.13.-CALCULO DE COTAS.

    Para representar un punto tridimensionalmente en el espacio

    se requiere conocer las coordenadas X, Y y Z, s: X= E, Y=

    N y Z= Cota elevacin sobre el nivel del mar.

    Las cotas en un levantamiento taquimtrico se calcula a

    partir de la siguiente relacin.

    Cot B = Cot A + AI DV AS.

    Donde:

    Cot B = Cota a calcular

    Cot A = Cota inicial conocida.

    AI = Altura de instrumento.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 55

    AS = Altura de seal.

    DV = Diferencia vertical.

    AS DV

    B

    h A.I.

    A

    Ejemplo 16

    Con un levantamiento taquimtrico se desea saber la diferencia de

    altura que existe entre A y B, si los datos de campo son: Distancia

    322.50 mts, Angulo cenital 832215, AI= 1.48, AS= 1.95,

    adems se conoce la altura absoluta del punto A, 3248.50 m.s.n.m.

    SOLUCION.

    Segn la relacin se tiene:

    Cot B = Cot A + AI DV AS.

    Cot B = ?

    Cot A = 3248.50

    AI = 1.48

    AS = 1.95

    DV = ?

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 56

    Calculamos DV = D*Cos2.

    = Ang. Vertical.(90-832215= 63745)

    DV = 322.50*Cos2(63745) = 36.981 m.

    Cot B = 3248.5+1.48+36.981-1.95= 3285.011 m.

    La diferencia de altura entre A y B ser:

    Respuesta:

    h = Cot B Cot A = 3285.011 3248.500 = 36.511 m.

    2.14.- DIBUJO DE LA RED.

    Despus de todo el proceso de clculo de la Red se tiene

    que plasmar en un plano, una vez obtenido los resultados

    finales de coordenadas representamos de la siguiente

    manera: (en el grfico se explica los pasos a seguir.)

    3500 E 3600 E 3700 E C(4710, 3505) 4700 N

    B (4670, 3655)

    4600N

    A(4580 3485)

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 57

    1. Elegimos la escala adecuada

    2. Calculamos el rango en el eje Norte y eje Este entre los valores mximos y mnimos.

    3. Reticular las coordenadas de acuerdo a la escala elegida. 4. Graficar las coordenadas de los puntos del tringulo, A, B y C. 5. Unimos los puntos mediante rectas, y queda representado el

    polgono red.

    2.15- CONFIGURACION.

    Despus de elaborar la red de una zona, es necesario tomar

    detalles como casas, ros, caminos, promontorios, quebradas y

    toda la informacin de campo a partir de los vrtices de la Red,

    en caso de que un punto no es visible de ninguno de los

    vrtices, es recomendable jalar un punto auxiliar para levantar

    los puntos ocultos.

    Por ejemplo, en el grfico el Block A no es posible tomar

    detalles de los vrtices, para ello es necesario poner un punto

    auxiliar de cualquiera de los vrtices, tal como Aux-1 jalado del

    punto B, desde ste lugar se toma los detalles del Block A.

    A

    B

    D

    A C

    C

    B Aux-1

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 58

    Desde uno varios vrtice del tringulo se puede tomar todo

    los detalles necesarios del levantamiento topogrfico, los

    mismos que deben ser anotados en una libreta de campo.

    2.16.- LIBRETA DE CAMPO

    En una libreta de campo van los siguientes datos:

    1 9

    2 3 4 5 6 7 8

    C A

    B

    D

    Detallamos la descripcin de los recuadros.

    1. Informacin general.- se anota: Marca del equipo,

    operadores, fecha, tiempo, y otra informacin que pueda ser

    til.

    2. Punto.- En la primera columna se anota los puntos

    topogrficos de acuerdo al avance.

    3. Distancia taquimtrica tomada con el Teodolito.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 59

    4. Angulo horizontal con respecto a la vista atrs.

    5. Angulo cenital, lectura del limbo vertical.

    6. Altura del instrumento.

    7. Altura de seal, se lee en la mira estdia desde el piso

    hasta el hilo estadimtrico central.

    8. En la ltima columna se anota las observaciones de cada

    punto para identificar con rapidez.

    9. Al lado derecho de la libreta se lleva la secuencia del

    levantamiento mediante un croquis.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 60

    CAPITULO II

    CAMINOS

    GENERALIDADES

    Para estudio de vas en general es importante realizar ciertos

    levantamientos Topogrficos, el proyectista encargado debe reunir

    todo los datos necesarios para la formulacin del proyecto, dentro de

    lo primordial es el conocimiento del terreno, Levantamiento

    Topogrfico para determinar todo los detalles y caractersticas

    planimtricas.

    Antes de iniciar un proyecto de vas se debe fijar y describir el punto

    inicial y final, estos puntos deben tener la suficiente elasticidad para

    adaptarse a las modificaciones o variaciones del trazo existente.

    1.- ETAPAS DEL TRAZO.-La realizacin del proyecto obedece a

    una serie de etapas que comienza con el reconocimiento del

    terreno en los puntos extremos del proyecto estudiando todo los

    posibles emplazamientos de la futura va, seguidamente se realiza

    un levantamiento detallado del trazo ubicando las estacas que

    sealan el eje, en algunos casos el levantamiento puede ser

    bastante completo definiendo el eje del camino sin riesgo a

    variacin posterior, en otros casos es preciso realizar algunas

    variaciones en el eje, posterior al levantamiento se procesa en

    gabinete ubicando las estacas para el replanteo que consiste en

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 61

    sealar los puntos por donde seguir el itinerario para el cual el

    proyectista tendr los clculos de perfiles, secciones y

    movimientos de tierra.

    2.- CURVAS CIRCULARES HORIZONTALES.

    Dentro del diseo de alineamiento o ejes en caminos, ferrocarriles,

    canales, tuberas, se enlazan con curvas circulares horizontales, las

    curvas circulares por su naturaleza pueden ser simples o

    compuestas alternado con ciertas variantes de acuerdo al relieve

    del terreno.

    2.1.-ELEMENTOS DE UNA CURVA

    I

    G/2

    G

    PT

    O

    R

    N

    PC

    T

    ME

    AA,BB= Alineamiento Direccin.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 62

    O = Punto medio.

    PC. = Principio de curva.

    PT. = Principio de tangente.

    T = Tangente.

    R = Radio.

    E = External (M-V)

    I = Angulo de interseccin.

    V = Punto de interseccin.

    G = Grado de curva.

    LC = Longitud de curva (PC-M-PT)

    C = Cuerda (PC-N-PT)

    Por principio Geomtrico G = I

    2.2.-DETERMINACIN DE LOS ELEMENTOS.

    - TANGENTE.- Dentro del alineamiento AA entre el

    tramo PC y V es la tangente, el mismo que se calcula con

    2

    *G

    TgRT

    - CUERDA.- Tramo comprendido entre PC y PT.

    2*2

    GSenRC

    - LONGITUD DE CURVA.- Tramo comprendido entre

    (PC-M-PT) =

    180.

    GRLC

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 63

    - EXTERNA.- Distancia del punto mximo de la curva al

    vrtice (M-V)

    4*

    GTgTE

    Las frmulas expuestas de los cuatro elementos de curva

    circular horizontal es fundamentalmente para hacer clculos y

    ubicar los puntos sobre la curva para un posible replanteo.

    EJEMPLO 1:

    Calcular los elementos de curva de un radio de 95 m, conociendo

    los alineamientos AA=34320 Y BB=29535, El PC. se

    encuentra en el alineamiento AA

    SOLUCION.

    1) Croquis

    Por principio geomtrico A 34320 Se tiene que G=I. PC

    calculamos I en fun- cin de los Azimuts R=95m B de AA Y BB V I=180-(34320-29535) O I A

    I=13215 G=I=13215 PT

    29535 2) clculo de elementos B

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 64

    .m717.139=4

    '15132Tg*632.214=

    4

    GTg*T=E

    .m279.219=180

    95'*15132*=

    180

    GR=LC

    .m742.173=2

    '15132Sen*95*2=

    2

    GSen*R2=C

    .m632.214=2

    '15132Tg*95=

    2

    GTg*R=T

    EJEMPLO 2.

    En el problema anterior ubicar las estacas sobre la curva cada 30

    mts. replanteando desde el PC.

    SOLUCION.

    1) La longitud de curva en el problema anterior es 219.279 mts, se

    pide replantear cada 30 mts.

    N de estacas = 219.279 / 30 = 7.3093.

    se tiene 7 tramos cada 30 mts y un tramo de 9.279 mts.

    2) Calculamos el grado de curva (G) para 30, 60, 90, 120, 150,

    180, 210 y 219,279mts, Si para 219.279mts es 13215,

    entonces para 30mts ser 180536.2; (se obtiene por regla de

    tres simple), con igual procedimiento se calcula para las dems

    distancias.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 65

    O

    PC

    4

    6

    7

    5

    PT

    32

    1

    G1/2

    G2/2

    G3/2

    G4/2

    G5/2

    G6/2

    G7/2

    G/2

    GG7

    G6

    G5

    G4

    G3

    G2

    G1 R

    =95 m.

    3) Clculo de cuerdas para cada punto.

    Por la frmula C = 2R * Sen G/2

    PUNTO LONGITUD

    DE CURVA

    CUERDA

    (m).

    GRADO DE

    CURVA

    PC-1 30 29.875 180536.2

    PC-2 60 59.008 361112.4

    PC-3 90 86.672 541640.6

    PC-4 120 112.180 722224.8

    PC-5 150 134.897 902801

    PC-6 180 154.257 1083337.2

    PC-7 210 169.781 1263913.4

    PC-PT 219.279 173.742 1321500

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 66

    2.3.-REPLANTEO DE CURVAS CIRCULARES

    HORIZONTALES.

    Conociendo los elementos de curva circular horizontal

    podemos calcular el estacado del tramo sobre la longitud de la

    curva, existen diferentes mtodos para replantear las curvas

    circulares, por condicin del terreno enunciaremos los dos

    mtodos ms usuales por ngulo de deflexin; el primero es

    cuando la visibilidad es total de la curva desde el PC. y el

    segundo mtodo es cuando no es visible la curva desde el

    PC.(con puntos de cambio).

    3.-REPLANTEO POR ANGULOS DE DEFLEXIN CON

    VISIBILIDAD DESDE EL PRINCIPIO DE CURVA (PC.)

    G/2G3/2

    G2/2

    G1/2

    G1

    G2G

    3

    G

    O

    PC

    1

    RADIO

    PT

    TANGENTE

    2

    3

    I

    Por principio bsico para replantear una curva circular debemos

    tener como informacin el grado de curva para una determinada

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 67

    longitud de arco y cuerda, por geometra tenemos que G = I para

    ubicar el punto 1 se debe calcular la cuerda PC-1 en funcin al

    grado de curva G1, de igual manera para ubicar el punto 2 calcular

    la cuerda PC-2 en funcin del grado de curva G2, as

    sucesivamente hasta la cuerda mayor PC-PT. Para replantear se

    estaciona el teodolito en PC con el limbo horizontal en el

    alineamiento o Tangente con 000, desde el cual giramos al

    punto 1 con un ngulo de G1/2 (mitad del grado de curva para la

    longitud del arco.) y con una distancia de PC-1 (cuerda). Para el

    punto 2 medimos un ngulo de G2/2 y una cuerda de PC-2, de sta

    manera procedemos para los dems puntos.

    EJEMPLO 3.

    Se tiene una curva circular de 90 m. de radio y un ngulo de

    interseccin de 130, se quiere replantear cada 60 m.

    SOLUCION

    1) Graficamos y calculamos los elementos de curva.

    Si G=I

    G = 130

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 68

    .m958.122=4

    130Tg*006.193=

    4

    GTg*T=E

    .m204.204=180

    90*130*=

    180

    GR=LC

    .m135.163=2

    130Sen*90*2=

    2

    GSen*R*2=C

    .m006.193=2

    130Tg*90=

    2

    GTg*R=T

    163.135

    204.204

    6500'00"

    5717'44.3"

    3811'49.5"

    1905'54.8"

    G1=3811'49.5"

    G2=7623'39"

    G3=11435'28.5"

    G=130

    T= 193.006 m. 11

    1.306 m.58

    .8995 m.

    151.465 m.

    2) Se pide replantear cada 60 mts.

    No de estacas = LC/60m.= 204.204/60 = 3.4034

    Se ubicar 3 puntos cada 60 mts y un tramo de 24.204m.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 69

    3) Calcular el grado de curva (G) y cuerda para una longitud de

    arco de 60, 120, 180 y 204.204m.de acuerdo al clculo de

    estacas.

    Si para una longitud de arco de 204.204m. corresponde un

    ngulo de 130 y para 60m de arco corresponder

    381149.5(regla de tres simple), con el mismo procedimiento

    se calcula para 120, 180m.

    Para calcular la cuerda aplicamos su frmula: C=2RSenG/2.

    Del punto PC-1= 2*90*Sen381149.5/2 = 58.895m.

    PC-2= 2*90*Sen762339/2 = 111.306m. de esta manera

    calculamos las cuerdas.

    RESUMEN.

    PTOS LONG.

    DE

    CURVA.

    GRADO

    DE

    CURVA.

    CUERDA

    (m)

    NG.

    DEFLEX.

    G/2

    PC-1 60 381149.5 58.895 190554.8

    PC-2 120 762339 111.306 381149.5

    PC-3 180 1143528.5 151.465 571744.3

    PC-PT 204.204 1300000 163.135 650000

    Para replantear, seguir el siguiente procedimiento: Estacionar

    el teodolito en el Principio de Curva (PC) con 00000 en el

    alineamiento (V), giramos al punto 1 con un ngulo de

    190554.8 y una distancia (cuerda) de 58.895m. Para el

    punto 2 medimos un ngulo de 381149.5 y una cuerda de

    111.306m, para el punto 3 se mide un ngulo de 571744.3

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 70

    y una distancia (cuerda) de 151.45m. y al PT tenemos la mitad

    del grado de curva (G) 65 y una cuerda principal de

    163.135m. de esta manera queda demostrado.

    4.- REPLANTEO POR ANGULOS DE DEFLEXIN CON

    PUNTOS DE CAMBIO.

    Por principio geomtrico tenemos que el ngulo de PC al punto 1

    es igual a G/2, o sea la mitad del grado de curva G. En el grfico

    para la longitud de arco PC-1 el ngulo de deflexin ser G1/2,

    mitad del grado de curva G1, El ngulo de deflexin en el punto

    1 ser (G1+G2)/2, La deflexin para el punto 2 ser (G2+G3)/2,

    as sucesivamente hasta el ltimo punto.

    G1/2

    (G1+G2)/

    2

    (G2+G

    3)/2

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 71

    EJEMPLO.4.

    En el problema anterior, replantear con puntos de cambio

    suponiendo no existe visibilidad al extremo opuesto desde PC.

    SOLUCION.

    1) En el problema anterior tenemos ubicado tres puntos cada 60

    mts. y un tramo de 24.204 mts.

    2) El grado de curva calculado para 60 mts. es 381149.5

    3) El grado de curva para 24.204 mts. es 152431.4

    4) Las cuerdas calculadas para 60 mts. de arco es 58.895 mts. y

    para 24.204 mts. es 24.131 mts.

    5) Calculamos la deflexin para cada punto de acuerdo al

    principio geomtrico.

    Angulo de deflexin en PC = G1/2

    Angulo de deflexin en 1 = (G1+G2)/2

    Angulo de deflexin en 2 = (G2+G3)/2

    Angulo de deflexin en 3 = (G3+G4)/2

    RESUMEN.

    PTOS

    LONG.

    DE

    CURVA

    GADO DE

    CURVA

    CUERDA

    (m)

    NG. DE

    DEFLEXION

    PC-1 60 381149.5 58.895 191554.8

    1-2 60 381149.5 58.895 381149.5

    2-3 60 381149.5 58.895 381149.5

    3-PT 24.204 152431.4 24.131 264810.45

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 72

    PC

    12

    PT

    O

    IV

    T

    R=90m.

    T

    R.

    . .

    .

    G1/2

    (G1+G2)/2

    (G2+G3)/2

    (G3+G

    4)/2

    58.895

    58.895 58.895

    24.13

    3

    G2G3 G

    4G1

    G

    Para replantear se procede de la siguiente manera: Estacionar el

    teodolito en el PC. Con el limbo horizontal en 00000 en el

    alineamiento o vista al vrtice V , luego se gira hacia el punto 1

    con un ngulo G1/2 = 191554.8 y una distancia de 58.895 mts

    (cuerda), Se traslada el teodolito al punto 1 y se visa al PC con

    00000 basculando el anteojo 180 quedando en su alineamiento

    o proyeccin, luego se gira hacia el punto 2 con un ngulo de

    (G1+G2)/2 = 381149.5 con una distancia igual al anterior de

    58.895 mts. trasladamos el equipo al punto 2 con vista atrs a 1 y

    00000 en el limbo horizontal, basculamos 180 y giramos al

    punto 3 con un ngulo de (G2+G3)/2=381149.5 y una distancia

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 73

    de 58.895 mts. y finalmente ubicamos el equipo en el ltimo

    punto 3, con el mismo procedimiento medimos un ngulo

    (G3+G4)/2=264810.45 y una distancia de 24.131 mts, de esta

    manera queda replanteado los tres puntos sobre la curva.

    EJEMPLO 5.

    En el levantamiento del eje de una carretera se tiene el rumbo del

    PC al punto de interseccin V N6832E y del punto de interseccin al PT S1644W, de acuerdo a las caractersticas del terreno pide disear una carretera de 120 mts de radio y replantear

    cada 35 mts. desde el PC.

    SOLUCION.

    S164

    4'w

    I

    G

    120 m.

    O

    N6832'E

    12812'

    Realizamos su croquis y calculamos G a partir de sus orientaciones.

    1) I=12812 (calculado en funcin a sus rumbos.)

    2) Clculo de sus elementos de curva.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 74

    .mts724.154=4

    '12128Tg*13.247=

    4

    GTg*T=E

    .mts501.268=180

    '12128*120*=

    180

    RG=LC

    .mts894.215=2

    '12128Sen*120*2=

    2

    GSen*R*2=C

    .mts130.247=2

    '12128Tg*120=

    2

    GTg*R=T

    3) Clculo del nmero de estacas.

    Conociendo la longitud de curva calculamos el nmero de

    estacas No de estac.= 268.501/35 = 7.671, entonces tenemos 7

    tramos de 35 mts y uno de 23.501 m.

    4) Clculo del grado de curva para 35 m. y 23.501 m. Si para

    268.501 (LC) corresponde un grado de 12812 y para 35 m.

    ser 164240.67, de igual manera el grado para 23.501 m ser

    111316.31.(por regla de tres simple)

    5) Clculo de cuerda para cada tramo desde PC a 1, 2, 3...y PT.

    con la frmula C=2R*SenG/2.

    Luego, de PC-1= 2*120*Sen164240.67/2=34.876 m.

    De PC-2= 2*120*Sen332521.34/2=69.012 m.

    . . . . . . . . . .

    . . . . . . . . . .

    de PC-PT= 2*120*Sen12812/2=215.894 m.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 75

    RESUMEN DE LOS CALCULOS.

    PTO

    LONG.

    CURVA

    (m)

    GRADO DE

    CURVA

    ( )

    CUERDA

    (m)

    (G/2) NG.

    DE

    DEFLEXIN

    PC-1 35 164240.67 34.876 82120.4

    PC-2 70 332521.34 69.012 164240.7

    PC-3 105 500802.01 101.682 250401

    PC-4 140 665042.68 132.194 332521.3

    PC-5 175 833323.35 164.530 414641.7

    PC-6 210 1001604.02 184.211 500802.0

    PC-7 245 1165844.69 204.611 582922.3

    PC-PT 268.501 1281200 215.894 640600

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 76

    6) Clculo del ngulo de deflexin. Este ngulo viene a ser la

    mitad G/2 del grado de curva G. como muestra en la ltima

    columna del cuadro.

    Si, del PC-1, G es 164240.7 y G/2 es 82120.4,

    PC-2, G es 332521.2 y G/2 es 164240.7, as

    sucesivamente hasta el ltimo punto.

    CONCLUSIN. Para replantear ubicamos el teodolito en PC.

    Visamos el alineamiento el vrtice V con 00000 en el limbo

    horizontal luego giramos al punto 1 con un ngulo G1/2

    (82120.4) y una distancia de 34.876 m. (cuerda), para el punto

    2 medimos con un ngulo de G2/2 (164240.7) y una cuerda de

    69.012 m. as sucesivamente hasta visar el PT con un ngulo G/2

    (6406) y una cuerda de 215.894 m.

    EJEMPLO 6.

    En el problema anterior calcular los ngulos de deflexin con

    puntos de cambio y sus respectivas cuerdas.

    SOLUCION.

    1) Segn el problema anterior se tiene 7 tramos de 35 mts y un

    tramo de 23.501 mts.

    2) El grado de curva para 35 y 23.501 mts calculado es

    164240.7 y 111315.31 respectivamente.

    3) Las cuerdas para los arcos de 35 y 23.501 mts son: 34.876 y

    23.464 mts respectivamente.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 77

    4) Para calcular el ngulo de deflexin para cada punto se aplica

    de acuerdo al principio Geomtrico de la siguiente manera:

    12812'

    G1/2

    S1644'w

    (G4+G5)/2

    (G3+G4)/2

    (G5+G6)/2

    (G6+G7)/2

    (G7+G8)/2

    PT

    (G1+G2)/21

    G1

    G8

    G2 G3

    G4G5G6

    G7

    120M.

    O

    PC

    (G2+G3)/2

    7

    6

    5

    N6832'E

    2

    3

    4

    V

    Angulo de deflexin. en PC es G1/2= 82120.35

    Angulo de deflexin. en 1 es (G1+G2)/2=164240.7

    Angulo de deflexin. en 2 es (G2+G3)/2=164240.7

    Hasta el punto 6 el valor es el mismo por tener los valores

    angulares iguales, variando en el ltimo tramo, en el punto 7 de

    (G7+G8)/2=135758

    5) Para replantear se inicia en el PC, desde el cual se visa al

    vrtice o alineamiento con 00000, luego se gira al punto 1

    con un ngulo de G1/2 de 82120.35 y una cuerda de 34.874

    mts. queda fijado el punto, luego se traslada el teodolito al

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 78

    punto 1 visando al PC con el limbo Horizontal en 1800000,

    en sta basculamos el anteojo 180 quedando en su proyeccin

    en 0000, girar al punto 2 midiendo un ngulo (G1+G2)/2 =

    164240.7 y una cuerda de 34.876 mts. as sucesivamente

    hasta llegar hasta el penltimo punto con los mismos valores

    por tener distancias y grados de curvas iguales, en el ltimo

    tramo, punto 7 vara el ngulo y la cuerda en

    (G7+G8)/2=135758 y una distancia de 23.464 mts. de esta

    manera queda establecido todo los puntos de la curva.

    6) RESUMEN.

    PUNTO

    LONG.

    DE

    CURVA

    CUERDA

    (m).

    GRADO DE

    CURVA

    NG.

    DE

    DEFLEXIN.

    PC-1 35 34.876 164240.7 82120.35

    1-2 35 34.876 164240.7 164240.7

    2-3 35 34.876 164240.7 164240.7

    3-4 35 34.876 164240.7 164240.7

    4-5 35 34.876 164240.7 164240.7

    5-6 35 34.876 164240.7 164240.7

    6-7 35 34.876 164240.7 164240.7

    7-PT 23.501 23.464 111315.31 135758

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 79

    EJEMPLO 7.

    La ubicacin de estacas en un alineamiento que tiene un rumbo de

    S6220E, Llegando al punto de interseccin con una longitud del

    proyecto de 3460 m. o correspondiente a la progresiva Km

    3+460m. a partir de sta, cambia de direccin a S4251W, se

    quiere replantear cada 25 mts. en cantidades enteras con un radio

    de 80 mts, calcular las progresivas, ngulo de deflexin y cuerdas

    para cada punto.

    SOLUCION.

    10511'O

    S4251' W

    PT

    PCS6220'E

    V146.864 m.

    80 m

    G

    104.60 m.

    127.042

    I

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 80

    1) La distancia del proyecto hasta el punto de interseccin V es

    3460 mts correspondiente a la progresiva Km 3+460

    2) El grado de curva G es igual a I=6220+4251=10511,

    entonces G=I= 10511

    3) clculo de los elementos de curva

    .m687.51=4

    '11105Tg*60.104=

    4

    GTg*T=E

    .m092.127=2

    '11105Sen*80*2=

    2

    GRSen2=C

    .m864.146=180

    '11105*80*=

    180

    RG=LC

    m.60.104=2

    '11105Tg80=

    2

    GRTg=T

    4) Al punto de interseccin del proyecto se llega con 3460 m.

    igual a la progresiva Km 3+460, para llegar al PC. restamos la

    longitud de la tangente (104.60m.)

    3460m.-104.60m.= 3355.40m. = Km3+355.4 (progresiva)

    el PC tendr como progresiva Km 3+355.4

    5) De acuerdo al planteamiento del problema pide ubicar las

    estacas cada 25 mts. enteros, el siguiente punto sobre la curva

    estacada cada 25 mts. ser 3375= Km3+375, para llegar a ste

    punto sumamos 19.6 m. que resulta de restar 3375-

    3355.40=19.60 m.(la cantidad entera se refiere al mltiplo de

    25 en el kilometraje, por lo tanto el inmediato superior de

    3355.40 es 3375 m.)

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 81

    6) Los siguientes puntos sobre la curva ser: (en el cuadro se

    muestra desde el punto 1).

    PUNTO DISTANCIA PROGRESIVA.

    PC 3355.4 3+355.4

    1 3375 3+375

    2 3400 3+400

    3 3425 3+425

    4 3450 3+450

    5 3475 3+475

    6 3500 3+500

    PT 3502.264 3+502.3

    PC

    80 m.

    N6220'E

    G

    G4

    G6

    G1G2

    G3

    G5

    O

    PT

    6

    5

    1

    3

    4

    2

    S4251'W

    3

    5

    PT

    6

    4

    10511'

    PROGRESIVAPC1

    2

    PTOS

    V

    3+355.4

    3+375

    3+400

    3+425

    3+450

    3+475

    3+500

    3+502.3

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 82

    7) Para llegar al PT se suma la Longitud de curva al PC, entonces,

    3355.4+146.864=3502.264 (Km 3+502.3), Hasta el momento

    se ha calculado las distancias sobre la curva y sus progresivas

    de los seis puntos, del PC al PT.

    8) Para replantear es necesario calcular el grado de curva y sus

    respectivas cuerdas de cada punto, para ello aplicaremos las

    frmulas conocidas, para llegar al punto 1 (Km 3+375 m.) se

    tiene una distancia de 19.6 m. desde el PC(Km 3+355.4); es

    importante hacer notar que en la longitud de curva existe 3

    tramos diferentes el primer tramo (19.6m.), tramos intermedios

    (25 m.) y el tramo final (2.264m.), por lo tanto calcular el grado

    de curva y cuerda para cada arco desde PC.

    9) Clculo de G para un arco de 19.6m. (PC-1)

    Si para 146.864 m. se tiene un ngulo G de 10511 y para

    19.6 m. ser 140214.75; y para el punto 2 (19.6 + 25 m =

    44.60), distancia del arco (PC-2) (44.60m.), su grado de curva

    ser 315632.35, as sucesivamente hasta llegar al ltimo

    tramo. Para calcular las cuerdas para cada grado de curva

    aplicamos la frmula conocida, C=2RSenG/2, para el primer

    tramo: CPC-1= 2*80*Sen140214.75/2 = 19.551 m. Para el

    punto 2 CPC-2 = 2*80*Sen315632.35/2 = 44.025 m. de esta

    manera para los dems puntos.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 83

    RESUMEN.

    PTO

    LONG.

    DE

    CURVA

    GRADO DE

    CURVA (G)

    CUERDA

    (m)

    NG. DE

    DEFLEX.(G/2)

    PC-1 19.60 140214.75 19.551 70107.38

    PC-2 44.60 315632.35 44.025 155816.18

    PC-3 69.60 495049.94 67.426 245524.97

    PC-4 94.60 674507.53 89.184 335233.77

    PC-5 119.60 853925.13 108.769 424942.57

    PC-6 144.60 1033342.72 125.704 514651.36

    PC-PT 146.864 1051100 127.092 523530.00

    10) CONCLUSION.

    Despus de calcular la cuerda y G/2 para cada longitud de

    curva se procede a replantear de la siguiente manera:

    Estacionado el teodolito en PC que corresponde a la progresiva

    Km 3+355.4 se visa al alineamiento o punto de interseccin

    con el limbo horizontal en 00000, giramos al punto 1 que

    corresponde a la progresiva Km 3+375 con un ngulo G/2 de

    70107.38 con una distancia de 19.551 equivalente a su

    cuerda, luego visamos al punto 2 que corresponde a la

    progresiva Km 3+400. con un ngulo de G/2(para una longitud

    de curva de 44.60m.) de 155816.18 y una cuerda de 44.025

    m. as sucesivamente hasta llegar al PT que corresponde a la

    progresiva Km 3+502.3 con un ngulo G/2 de 523530 y una

    cuerda de 127.092m.

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 84

    EJEMPLO 8.

    En el problema anterior con los elementos de curva calculados

    replantear cada 30 mts. en cantidades enteras con puntos de

    cambio.

    SOLUCION:

    1) Graficando el croquis, se tiene calculado los elementos de curva:

    T = 104.60 mts.

    LC = 146.864 mts.

    C = 127.092 mts.

    E = 51.687 mts.

    PC G1/2

    G1

    4.599

    PROGRESIVAPTOS

    G3

    G4

    (G2+G3)/2

    (G3+G4)/2

    (G4+G5)/2

    29.824

    G2

    (G5+G6)/2

    G6

    80 m.

    22.192

    PT

    G5

    O

    29.824

    5

    4

    3+502.3

    3+480

    3+450

    3+420

    3+390

    3+360

    3+355.4

    4

    PT

    5

    S4251'W

    2

    3

    PC1

    N6220'E

    (G1+G2)/2

    29.824

    29.8242

    1

    3

    10511'

    V

    La progresiva de PC es Km 3+355.4

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 85

    2) La progresiva de PT es Km 3+502.3, sta se obtiene sumando

    la Longitud de Curva al PC.

    3) El primer punto sobre la curva es Km 3+360 por ser un

    cantidad inmediata entera que se obtiene sumando 4.60 mts

    (3355.4 + 4.6 = 3360 = Km 3+360, en la siguiente tabla

    representamos las distancia y su respectiva progresiva.

    PUNTOS DISTANCIA PROGRESIVA

    PC 3355.4 3+355.4

    1 3360 3+360

    2 3390 3+390

    3 3420 3+420

    4 3450 3+450

    5 3480 3+480

    PT 3502.264 3+502.3

    4) Calculamos G y cuerda para cada Longitud de curva aplicando las frmulas conocidas

    PTO

    LOG. DE

    CURVA

    (m)

    GRADO DE

    CURVA (G)

    CUERDA

    (m)

    NG. DE

    DEFLEX.

    PC-1 4.60 31740.20 4.599 13850.1

    1-2 30 212909.11 29.824 122324.66

    2-3 30 212909.11 29.824 212909.11

    3-4 30 212909.11 29.824 212909.11

    4-5 30 212909.11 29.824 212909.11

    5-PT 22.264 155643.35 22.192 184256.23

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 86

    5) CONCLUSION. Calculado los ngulos de deflexin para cada

    punto y sus respectivas cuerdas iniciamos el replanteo

    estacionar el teodolito en PC, cuya progresiva es Km 3+355.4

    desde el cual hacemos la vista atrs al punto de interseccin con

    el limbo horizontal en 00000 luego giramos al punto 1

    (Km3+360) con un ngulo G1/2 de (13850.1) y una distancia

    de 4.599 equivalente a su cuerda, seguidamente trasladamos el

    equipo al punto 1 desde el cual hacemos vista atrs al PC con

    1800000 basculando el anteojo 180 queda en su proyeccin

    en 000, desde sta posicin medimos un ngulo de

    122324.66(G1+G2)/2 y su cuerda de 29.824 mts.

    seguidamente nos ubicamos en el punto 2, con el mismo

    procedimiento medimos un ngulo de 212909.11 (G2+G3)/2

    y su respectiva cuerda de 29.824 mts, as sucesivamente hasta

    llegar al ltimo punto, quedando fijado las estacas sobre la

    curva cada 30 m. con progresivas enteras.

    EJEMPLO 9.

    Tomando como datos del ltimo ejemplo es importante conocer

    sus coordenadas de los puntos estacados sobre la curva cada 25

    mts enteros (PC,1,2,3,4,5,6 y PT), para ello se conocen las

    coordenadas del vrtice (2345N, 3425E).

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 87

    SOLUCION.

    1) Croquis, Conociendo la orientacin del alineamiento o

    Tangente PC-V de S6220E y su distancio T de 104.60 m. se

    calcula las coordenadas de PC.

    PTOS

    PC

    2

    4

    PT

    2345.000 3425.000

    2393.569 3332.360

    2382.443 3348.437

    2363.187 3364.222

    2340.012 3373.322

    2315.161 3374.8562291.042 3368.671

    2269.991 3355.351

    2268.310 3353.865

    IPC

    80 m.

    S6220'E

    G

    O

    PT

    6

    5

    1

    3

    4

    2

    S4251'W

    V-PC 29740"00.00"

    12441'07.38"

    13338'16.18"

    14235'24.97"

    15132'33.77"

    16029'42.57"

    16926'51.36"

    17015'30.00"

    PC-6

    PC-PT

    PC-3

    PC-4

    PC-5

    PC-1

    PC-2

    10511'

    PUNTOSV

    AZIMUT

    V(2345, 3425)V1

    6

    COORDENADAS

    N E

    3

    5

    PROGRESIVA3+355.4

    3+375

    3+400

    3+425

    3+450

    3+475

    3+500

    3+502.3

    Calculamos el azimut de V-PC.

    S Rumbo de PC-V = S6220E

    V-PC = N6220W

    Azimut V-PC = 29740

  • FACULTAD DE MINAS U.N..P ING.CARLOS CALLE G. 88

    2) Coordenadas parciales de PC,

    N = DH*Cos Z; E = DH*SenZ. Si DH = T

    Remplazando valores.

    N = 104.60*Cos29740 = 48.569

    E = 104.60*Sen29740 = -92.64

    3) Coordenadas totales de PC.

    N = 2345+48.569 = 2393.569

    E = 3425-92.640 = 3332.360

    4) Desde PC es posible lanzar las coordenadas a los puntos 1,2,...y

    PT. Calcula