Levantamiento Topografico Mediante Poligonal Cerrada PDF

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Levantamiento topográfico mediante poligonal cerrada desarrollada en el campus universitario de la universidad nacional de Cajamarca....

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INFORME Nº 1: LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO MEDIANTE POLIGONAL CERRADA

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACÁDEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA HIDRÁULICA

CURSO:

TOPOGRAFÍA II

ALUMNO:

FLORES VARGAS, JEINER MICHEL

DOCENTE

ING. URTEAGA TORO, MANUEL RAFAEL

CICLO

2018-II

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CAJAMARCA –PERÚ ÍNDICE

I.

INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 3 1.1.

Objetivo general .......................................................................................................... 4

1.2.

Objetivos específicos ................................................................................................... 4

II.

MÁRCO TEÓRICO ....................................................................................................... 5

2.1.

Antecedentes ................................................................................................................ 5

2.2.

Ubicación...................................................................................................................... 5

2.3.

Generalidades .............................................................................................................. 5

2.4.

Poligonación ................................................................................................................. 6

2.5.

Elementos de una poligonación .................................................................................. 6

2.6.

La poligonal ................................................................................................................. 6

2.7.

Equipo topográfico ...................................................................................................... 6

2.7.1.

Teodolito............................................................................................................... 6

2.7.2.

Trípode ................................................................................................................. 8

2.7.3.

Mira ...................................................................................................................... 8

2.7.4.

Wincha ................................................................................................................. 8

2.7.5.

Estacas .................................................................................................................. 8

2.7.6.

Jalones .................................................................................................................. 8

2.7.7.

Cordel ................................................................................................................... 9

2.7.8.

Piquetes ................................................................................................................ 9

III.

DATOS DE CAMPO ...................................................................................................... 9

IV.

CÁLCULOS Y PROCEDIMIENTO........................................................................... 10

V. VI.

CONCLUSIONES ............................................................................................................. 12 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 12

ANEXOS .................................................................................................................................... 13

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I.

INTRODUCCIÓN

Un levantamiento topográfico toma en cuenta el conjunto de actividades que tiene por finalidad conocer la posición relativa de los puntos sobre la tierra en base a sus coordenadas ESTE, NORTE y ELEVACIÓN (E, N, Z). En la Ingeniería Hidráulica es muy importante conocer los diversos tipos de levantamientos topográficos (Planímetro, altimétrico y taquimétrico), por lo cual es necesario conocer las partes y funciones básicas del teodolito, este instrumento es el más apropiado para medir ángulos horizontales como verticales además permite calcular las distancias de un punto a otro. Ya conocido el concepto principal de levantamiento topográfico se aborda el estudio mediante una práctica de campo con el propósito de realizar un levantamiento planímetrico por el método de la poligonal cerrada. En el terreno se realizaron los siguientes procesos: ✓ Estacado de las estaciones de la poligonal de apoyo. ✓ Medición del acimut del primer lado de la poligonal haciendo 00º00’00” con respecto al norte magnético. ✓ Medición de los ángulos interiores de la poligonal. ✓ Nivelación de los vértices de la poligonal. ✓ Se tomaron los puntos para el relleno taquimétrico los cuales fueron visibles con respecto a los vértices. Estos ejercicios así realizados tienen el fin de que el estudiante de ingeniería tenga Los conocimientos necesarios para poder desempeñarse en el campo y conocer la importancia y uso acerca de la topografía taquimétrica los cuales nos servirán posteriormente para futuros trabajos en campo y en el desenvolvimiento profesional. En el presente informe queremos dar a conocer un levantamiento topográfico por poligonal cerrada en el cual hemos utilizado un teodolito SOKKIA-146724, una mira, brújula y GPS, sobre la práctica realizada en campo. Para ello se realizó una medición del terreno ubicado dentro del Campus Universitario con la cual se logró satisfactoriamente dicho levantamiento topográfico.

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1.1. Objetivo general Realizar un levantamiento topográfico de un terreno mediante el método de la poligonal cerrada. 1.2. Objetivos específicos • • • • • •

Medir el azimut referenciada en la primera estación. Cálculo de ángulos de cada vértice de la poligonal cerrada. Calcular las distancias de los lados de la poligonal cerrada. Tomar las coordenadas de referencia de la primera estación. Nivelar cada una de las estaciones. Dibujar el plano del terreno levantado.

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II. MÁRCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes Todos los levantamientos topográficos radican en la medición de ángulos tanto verticales como horizontales, además de las distancias inclinadas para ello la única forma de hacerlo con mayor precisión y rapidez es con el teodolito. 2.2. Ubicación Departamento

: Cajamarca

Provincia

: Cajamarca

Distrito

: Cajamarca

Lugar

: Campus Universitario – Aulas de Hidráulica y Minas

Altura

: 2710 m.s.n.m.

Temperatura

: 21 Cº

Clima

: Soleado

Figura 1. Lugar del levantamiento topográfico. 2.3. Generalidades ✓ Cuando el terreno es de mediana o gran extensión y no es posible realizar el levantamiento topográfico de una sola estación, se hace necesario configurar una red que apoye y facilite el trabajo tanto en el campo como en gabinete. ✓ Una Red de Apoyo planimétrico se define como el conjunto de estaciones unidas por medio de líneas imaginarias o direcciones y que forman el armazón del levantamiento, a partir del cual puede lograrse la toma de los datos de campo para la posterior representación del terreno.

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2.4. Poligonación ✓ La estructura de soporte de este tipo de red tiene como base una figura poligonal y en ésta se requiere medir con precisión la longitud de cada uno de sus lados y el ángulo de cada estación. ✓ Su aplicación está orientada a terrenos de mediana extensión, sin embargo, cuando se enlazan varios polígonos se puede conformar una red poligonal para el levantamiento de terrenos de mayores extensiones. Las mediciones a realizar dificultan su aplicación en topografías accidentadas. ✓ Si las coordenadas de la primera estación son las mismas que las de la última, entonces la poligonal es cerrada. En cambio, si la primera estación no es la misma que la última, la poligonal es abierta. 2.5. Elementos de una poligonación ✓ Estaciones o vértices. También denominados puntos de ángulo, son los puntos donde se interceptan los lados o línea quebrada de la poligonal. (E1, E2, … , En) ✓ Lados. Son los segmentos de línea recta que unen dos vértices o estaciones consecutivas de la poligonal (cerrada) o línea quebrada (abierta). Ejemplos: E1 E2, E2 E3, etc. ✓ Ángulos. Se denomina a la abertura formada por dos lados consecutivos, en una poligonal puede ser utilizado para su cálculo bien sea los ángulos internos o los externos del polígono. (< E1, < E2, ...) o Ángulos de deflexión en poligonal abierta. ✓ Azimut. Es la orientación de un lado, respecto al norte. (ZE1E2) ✓ Azimut Inicial. Es la orientación de un vértice de la poligonal a un punto de referencia (PR) respecto al Norte (Z E1-PR). 2.6. La poligonal Es la red de apoyo, que como su nombre lo indica tiene la forma de polígono, es utilizada en terrenos de mediana extensión, aunque si se conforma una red de varias poligonales, se puede utilizar en levantamiento de extensiones considerables, por la forma de cálculo se hace necesario contar con las longitudes de los lados y la amplitud de sus ángulos, motivo por el cual no es recomendable cuando el terreno es accidentado. 2.7. Equipo topográfico 2.7.1. Teodolito Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del circulo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es más simple en su uso, y por requerir menos piezas es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración. Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos hay que tener en cuenta: la precisión, el número de aumentos en la lente del objetivo y si tiene o no compensador electrónico.

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2.7.1.1. Partes Base Nivelante: Conformada por tres tornillos nivelantes, funciona conjuntamente con el nivel de aire circular. Tornillos Nivelantes: Son aquellos que se giran de tal manera de nivelar el nivel de aire cilíndrico. Nivel de Aire Circular: Sirve de referencia para nivelar la BASE NIVELANTE. Nivel de aire cilíndrico: De forma cilíndrica se nivela con los tornillos nivelantes. Panel de Control o Pantalla: Es aquella en la cual se aprecian los ángulos verticales y horizontales, del mismo modo que las teclas de encendido y apagado, el 0 SET, HOLD, para cambiar de ángulos a porcentaje. Plomada Óptica: Es aquella que nos permite ubicar al equipo justo en el punto donde se ubica la estaca. Tornillo de Sujeción Horizontal: Es aquel que al girar impide que el equipo se mueva de forma horizontal. Tornillo de Sujeción tangencial horizontal: Sirven para realizar puntería fina dando leves giros horizontales al Trípode. Tornillo de Sujeción Vertical: Es aquel que al girar impide que el equipo se mueva de forma Vertical. Tornillo de Sujeción tangencial Vertical: Sirven para realizar puntería fina dando leves giros Verticales al Telescopio. Mira Simple: es la que se encuentra en la parte inferior y superior del Teodolito y sirve para orientar al equipo hacia el punto a visualizar. Extremo Ocular – Foco de los Hilos del Retículo: Permite ver con nitidez la imagen de los hilos Foco de la imagen: Permite ver con nitidez la imagen. Telescopio: A través del cual se visualiza la imagen.

Figura 2. Teodolito SOKKIA-146724. 7

2.7.2. Trípode El 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 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. El tipo de trípode que se utilizó en esta ocasión tiene las Figura 3. Tripode. siguientes características: ✓ ✓ ✓ ✓

Patas de aluminio que incluye cinta para llevarlo en el hombro. Diámetro de la cabeza: 158 mm. Altura de 1,05 m. extensible a 1,7 m. Peso: 6,5 Kg.

2.7.3. Mira En topografía, una estadía o mira estadimétrica, también llamado estadal en Latinoamérica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, o mediante un telémetro estadimétrico integrado dentro de un nivel topográfico, un teodolito, o bien un taquímetro. 2.7.4. Wincha Es una cinta métrica flexible, enrollada dentro de una caja de plástico o metal, que generalmente está graduada en centímetros en un costado de la cinta y en pulgadas en el otro. 2.7.5. Estacas Una estaca es un objeto largo y afilado que se clava en el suelo. Tiene muchas aplicaciones, como demarcador de una sección de terreno. 2.7.6. Jalones Los jalones se utilizan para marcar puntos fijos en el levantamiento de planos topográficos, para trazar alineaciones, para determinar las bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno.

Figura 4. Jalones.

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2.7.7. Cordel Sirve para tener una correcta medición de una distancia ya que de esa forma tendremos una longitud recta. 2.7.8. Piquetes Es una varilla de acero cuya longitud varía entre veinticinco y treinta y cinco centímetros. Estos están provistos de un extremo con punta y en el otro un aro o argolla la cual permite que se le coloque distintivos tales como pedazos de tela.

2.8. Fórmulas de cálculo para la poligonal cerrada 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + ⋯ + 𝑎𝑛 𝑛

Cálculos de ángulos promedio Compensación angular Calculo de lados promedio

Ea=Sm-Sc; Ca=-(Ea/n) 𝑙1 + 𝑙2 + 𝑙3 + ⋯ + 𝑙𝑛 𝑛

Calculo de azimut

Zinverso=Zlado+180 Zlado=Zinverso+...