Trabajo Parcial - Topografía PDF

Preview

Summary

null“Año de la Universalización de la Salud” Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas TRABAJO PARCIAL | LEVANTAMIENTO CON ESTACIÓN TOTAL Curso: Topografía Sección: CS2A Profesor(a): Ketty Faria Muñoz RuedaAlumnos:1.- Osoria Pita, Keren Tamara....................2.- Guerrero Cardenas, Eddy.............

Description

“Año de la Universalización de la Salud” Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas TRABAJO PARCIAL | LEVANTAMIENTO CON ESTACIÓN TOTAL Curso: Topografía Sección: CS2A Profesor(a): Ketty Faria Muñoz Rueda

Alumnos: 1.- Osoria Pita, Keren Tamara…………………U202015997 2.- Guerrero Cardenas, Eddy…………………U201923321 3.- Salazar Huaman, Catherine Tania…………U202021275 4.- Livia Isidro, José Daniel……………………U201918881 5.- Yurivilca Ramirez, Angie Milagros………U202013675 2020 1 | 66

ÍNDICE

1. Introducción ………………....................................................................... .3 2. Objetivo ………………...............................................................................4 2.1 Objetivos Generales …………………...................................................4 2.2 Objetivos Específicos……………….....................................................4 3. Marco Teórico………………………………..............................................5 4. Instrumentos ………………........................................................................8 5. Ubicación ………………………………...................................................11 6. Datos ………………………………..........................................................12 7. Procedimiento ………………....................................................................13 8. Conclusiones………………………………...............................................37 9. Recomendaciones……………………………………...............................38 10. Bibliografía ……………………………....................................................39 11. Anexos………………………………........................................................41 11.1 Hoja de Cálculo de los integrantes del grupo ………………............41 11.2 Dibujo de la poligonal Esc. 1/250………………..............................66

2 | 66

INTRODUCCIÓN Antes de la existencia de los instrumentos topográficos y la ejecución de ella; el hombre se ha visto en la necesidad de medir terrenos y de realizar proyectos que representan los accidentes de la tierra para poder construir en dicho terreno, entonces se ingeniaron varios métodos para hacer tales mediciones. Después de varios años de estudio y con ayuda del gran avance tecnológico, se crearon equipos topográficos como la estación total. Se entiende por levantamiento, al conjunto de operaciones que se ejecutan en el campo, y de los medios puestos en práctica para fijar la posición de los puntos y su representación posterior en el plano, mientras que topografía es la ciencia encargada de definir físicamente la superficie de la tierra, describiendo sus accidentes y características. Además, establece los distintos métodos y procedimientos para llevar a cabo estas descripciones. Por ejemplo, para un terreno cerrado se emplearía el levantamiento con cinta y jalón. El presente informe contiene las actividades realizadas durante las sesiones de clases como planimetría, método perimetral y método de radiación. El trabajo consistió en ubicar diferentes puntos en una zona determinada de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC) - San Miguel para formar la poligonal cerrada, tomar las medidas, realizar los respectivos cálculos y, posteriormente, por el método de radiación hallar puntos a partir de la estación y así representar gráficamente el terreno a escala con todos los detalles artificiales y naturales de la zona de estudio.

3 | 66

OBJETIVOS 2.1 Objetivos Generales  Realizar levantamiento topográfico de una poligonal cerrada usando el método perimetral y de radiación, para obtener un plano a escala 1:250 de todos los detalles del lugar. 2.2 Objetivos Específicos  Aprender el procedimiento de toma de detalles de la estación total.  Realizar una correcta toma de datos  Realizar todos los detalles del terreno a utilizar.  Comprender en que consiste un levantamiento topográfico con el método de radiación  Analizar la importancia de obtener los cálculos de manera correcta para el grafico en el software Civil 3D.  Demostrar la importancia que tiene realizar las mediciones angulares y lineales de la poligonal cerrada.  Poner en práctica de los conocimientos adquiridos durante el curso, tanto en lo teóricos y en la práctica Civil 3D.

4 | 66

MARCO TEÓRICO 3.1 Levantamiento Topográfico de una poligonal cerrada Este método permite controlar la precisión del levantamiento topográfico e inicia la poligonal en un punto y termina en el mismo punto. 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.

Además, estas permiten obtener un control sobre la precisión obtenida. Las poligonales cerradas quedan definidas por sus lados, ángulos interiores, las coordenadas del vértice inicial y el azimut del lado de partida.

5 | 66

3.2 Levantamiento por método Perimetral Se utiliza cuando los terrenos son bastantes grandes o existen obstáculos que impidan la visibilidad. Se debe cumplir que los vértices estén sobre puntos topográficos fijos y permitan a la estación total el levantamiento a detalle del área que se desea conocer.

Procedimiento: 1. Estacionados en el vértice “A” nos orientamos al Norte Magnético y colocamos 0°0’00’’, ahora visamos en sentido “Horario” al vértice “B” anotando el ángulo horizontal y vertical, así como los hilos superior e inferior, de la misma forma visamos al “BM2” anotando los ángulo horizontal, vertical, hilo superior e inferior.

2. Ahora nos estacionamos en el vértice “B”, visamos el vértice anterior “A” y colocamos 0°0’00’’ y en sentido Horario o anti horario visamos el vértice “BM2” para así obtener el ángulo interno.

6 | 66

3. Continuamos el paso número 2 en todos los vértices obteniendo de esa manera los ángulos internos de todo el polígono. 4. Con los datos tomados en campo realizamos el reporte en una hoja Excel que será nuestra plantilla en todos los levantamientos topográficos del método Perimetral.

3.3 Levantamiento por método de radiación Consiste en un análisis de barrido horizontal para levantamientos de superficies de gran extensión. Este permite determinar las coordenadas de los puntos (1, 2, 3 …) desde un punto fijo. Se apoya en una poligonal levantada en cuyos vértices se hacen radiaciones con el fin de obtener la ubicación de los puntos. Para obtener el levantamiento por radiación se utilizan el teodolito, estación total y prisma topográfico.

7 | 66

Procedimiento: 1. Se realiza un reconocimiento del campo y se busca un punto en donde se pueda visualizar los demás puntos.

2. Se ingresa la información a la Estación Total y se nivela la burbuja para después colocar los datos básicos que son la presión atmosférica, temperatura y la constante de prisma.

3. Luego de hacer la configuración y nivelación respectiva a la Estación Total. Procedemos a la toma de puntos tomando como referencia el punto que sigue del punto fijo escogido.

4. Con los datos obtenidos en campo realizamos el reporte en la libreta topográfica que será nuestra plantilla en todo el levantamiento del polígono con el método de radiación.

4. INSTRUMENTOS

a. Estación Total La Estación Total surge para reemplazar el instrumento conocido como Teodolito en la Topografía, pero además permite medir automáticamente ángulos horizontales y verticales, así como distancias inclinadas. Se expresa en milimétricos de mercurio(mmhg). Su función es la obtención de promedios de mediciones múltiples, cálculo de coordenadas de los puntos del levantamiento a partir de las distancias y ángulos horizontales. Este instrumento se 8 | 66

puede hacer uso en: construcción de carreteras, puentes, edificios, redes de tuberías, represas, etc. En la Ingeniería de la Construcción la Estación Total cumple con dos funciones esenciales: 

Levantamiento: Medición y representación de la realidad física existente en el terreno



Replanteo: Trazar sobre el terreno el diseño de una obra ya estudiada y proyectada

Tienen tres componentes básicos: 

Un IMED (instrumental electrónico de medición de distancias)



Un teodolito digital electrónico



Un microprocesa

Partes Fundamentales de la Estación Total

9 | 66

b. Constante del prisma Es conocido como objetivo (target) que al ubicarse sobre un punto desconocido y ser observado por la Estación Total capta el láser y hace que rebote de regreso hacia el aparato. Un levantamiento se puede realizar con un solo prisma, pero para mejorar el rendimiento se usan al menos dos de ellos.

PORTA PRISMA O TARJETA JALON PORTA PRISMA

PRISMA

10 | 66

5. Ubicación Localización de la zona de trabajo El trabajo de campo descrito en el presente informe se ha realizado en la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC) - Campus San Miguel, ubicado en Av. la Marina 2810, San Miguel 15087

Referenciación de la zona de trabajo A continuación, el mapa de la poligonal a realizarse:

11 | 66

6. Datos En base a los datos recopilados de la poligonal a utilizar se obtuvo el siguiente cuadro indicando ángulos, distancia y coordenadas de cada estación en San Miguel: LADO

MEDICIÓN 1

MEDICIÓN 2

PROMEDIO

AB

23.825

23.825

23.825

BC

39.637

39.637

39.637

CD

39.774

39.774

39.774

DA

27.560

27.560

27.560

ÁNGULO

MEDICIÓN 1

MEDICIÓN 2

PROMEDIO

A

102°16'24"

102°16'24"

102°16'24"

B

102°4'22"

102°4'22"

102°4'22"

C

60°37'21"

60°37'21"

60°37'21"

D

95°1'52"

95°1'52"

95°1'52"

VISTA

ÁNGULOS

DISTANCIA

NORTE

ESTE

A

B

102°16’24”

23.825

8664106.043

272069.946

B

C

102°4’22”

39.637

8664083.328

272077.132

C

D

60°37’21”

39.774

8664087.114

272116.587

D

A

95° 1’52”

27.560

8664119.751

272093.855

12 | 66

7. Procedimiento El presente trabajo consta de una poligonal que se entregó a cada grupo para poder realizar el levantamiento topográfico. 7.1 Lectura de ángulos y distancias de la poligonal: De la poligonal que nos dieron sacamos las cotas de los ángulos y de las distancias mediante 2 herramientas que nos brinda el AutoCAD y el Civil 3D. 7.1.1. Lineal: Con este comando hallamos las cotas de las distancias presionando el click desde el punto de inicio hasta el punto final donde buscamos encontrar la distancia.

7.1.2. Angular: Con este comando hallamos las cotas de los ángulos presionando click en las dos líneas que juntas forman las esquinas del polígono.

Con ayuda de estas herramientas hallamos el cuadro perimetral del polígono con los datos que tomamos de las cotas ya mencionadas. Mediante fórmulas para hallar los azimuts, los rumbos y las proyecciones y corrección de proyecciones llegamos al punto final y son las coordenadas de cada punto del polígono. 13 | 66

CUADRO PERIMETRAL DE LA POLIGONAL DE SAN MIGUEL

14 | 66

7.2. Toma de puntos: Ahora que ya hemos hallado las coordenadas de los puntos del polígono por el método perimetral, debemos realizar la toma de puntos para hacer el plano del campus de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC) de la sede de San Miguel. Hallaremos estos puntos colocando la estación total en cualquiera de los 4 puntos de la poligonal. Esto se debe hacer con la condición de que, al buscar un punto para tenerlo como punto de vista, este no debe tener ningún obstáculo en medio (árboles, postes, etc.), ya que se impedirá la visión y no se leerá con la estación total. En el caso del Civil 3D, se debe tener en cuenta los obstáculos que hay en el campus que impidan la visión del trayecto mediante el video que la profesora nos enseñó en las clases pasadas y con ello solo se debía trazar una línea del punto de la estación hasta el punto que queremos tomar como punto de referencia para realizar luego el plano planimétrico. Ejemplo: Usando el punto C como punto donde colocamos la estación

15 | 66

Se tomaron en total 238 puntos de los cuales se llevaron a Excel para hacer los cálculos correspondientes y de paso hacer la libreta de campo. 7.2.1 Libreta de Campo: En la libreta de campo que se realizó en el Excel tomamos en cuenta 4 cosas: 

Número de Punto: Es necesario tener que llevar un orden desde el punto inicial (el número 1) hasta el punto final (el número 238). Es importante dado que al importarlos al Civil 3D se necesita un orden por el formato.



Distancia de la estación hacia el punto



Azimut de la estación hacia el punto: Para hacer esto se debe trazar una línea vertical del punto de estación para con el comando “Angular “sacar la cota de la línea vertical con la línea trazada anteriormente desde la estación hasta el punto de referencia Ejemplo: Tomando como punto de referencia el punto 1

Por alguna razón las líneas de referencia que sobrepasan los 180° de azimut, al intentar hallarlas con el comando “Angular”, si lo hacemos por el sentido horario, no nos dará la

16 | 66

cota verdadera, sino que nos da rá una distinta; ya que, al parecer, el comando angular no permite obtener resultados de ángulos mayores a 180°

No nos resultará en específico el azimut, pero se puede hallar el azimut si lo hallamos de forma anti horaria, y a ese le restamos 360°. Solo así podremos obtener los azimuts verdaderos para pasarlos luego a Excel. Como dato adicional, es necesario hallar el ángulo en el formato grados en forma decimal. Esos ángulos luego serán llevados a Excel 

Coordenadas del punto de estación: Es necesario colocar las coordenadas de los puntos donde colocaremos la estación para que luego se pueda hallar las coordenadas del norte y del este de los 238 puntos. Estas coordenadas ya se hallaron con la ayuda del método perimetral del polígono de San Miguel.

Con estos 4 datos se podrán sacar las fórmulas de la libreta de campo: 1. El azimut encontrado se le debe convertir a radianes, esto se hace multiplicando el azimut por Pi (3.1416) y se le divide 180 para hallar el azimut en radianes. 2. Hallar el seno y coseno de los azimuts que se convirtieron en radianes 17 | 66

3. Hallar las proyecciones del norte y del este, para hallar las proyecciones del norte se debe multiplicar la distancia por el coseno del azimut en radianes, y para las proyecciones del este se multiplica la distancia por el seno del azimut en radianes. 4. Hallar las coordenadas de los puntos de referencia, para esto se usa la fórmula de las coordenadas que es: Coordenada (norte/este) anterior + proyección (norte / este) = Coordenada (norte/este) siguiente

En este caso, la coordenada anterior sería el punto donde se encuentra la estación total y la coordenada siguiente sería el punto de referencia que ha sido vista desde la estación. Con esto dicho paso a mostrar la libreta de campo en 2 partes debido a que primero se realizó el perímetro de los pabellones de los costados del campus con sus 5 árboles: La primera parte está desde el punto 1 al punto 85. Como ejemplo se mostrará una parte de la primera parte

18 | 66

19 | 66

Para importar al Civil 3D se debe abrir la aplicación e ir a Configuración. Ahí debes buscar donde diga Dibujo 2 y hacerle click izquierdo a “Editar configuración de dibujo “

Te saldrá un cuadro donde debes rellenar los datos del espacio a dónde quieres realizar tu plano pues el Civil 3D es un lugar infinito y buscar la opción que tenga por nombre “UTMWGS84 Datum “

20 | 66

También donde dice “Sistema de coordenadas disponibles “debes elegir el que se llame “Zona 18 South “

Seguido del botón “Aplicar’’ y “Aceptar” en ese orden. Ahora que ya tienes el lugar limitado donde crearás tus puntos, debes tener en cuenta que en un formato Excel distinto que donde presentas tu tabla con sus fórmulas, debes colocar el número de punto y las coordenadas del norte y del este seguido de que en cada punto debes tener un 100 que muestra la altimetría de todos los puntos, y, por último, la descripción que es opcional para cada punto. Hay que ordenarlos en el formato PNEZD o PENZD. En este caso se optó por el formato PNEZD: (Punto - Norte - Este - Z(Altimetría) - Descripción) Tener en cuenta que se debe ordenar desde la celda 1A y no dejar espacio en blanco. Las letras sin negrita o cualquier otro tipo de edición de texto. Además, no debe tener coloración alguna en las celdas ni tablas, todo debe ser solamente en el formato mencionado sin ningún 21 | 66

tipo de “decoración’’. A continuación, se mostrará el resultado de pasarlo todo a un Excel distinto.

22 | 66

Este Excel se debe guardar como tipo “Texto (delimitado por tabulaciones) “

23 | 66

Ahora, se debe volver al Civil 3D, ir donde dice: Prospectar y hacerle click al comando “Puntos “y clickear la opción “Crear “

Luego te aparecerá un cuadro donde debes elegir la siguiente opción

Después, te aparecerá una tabla donde tendrás que añadir tu archivo

24 | 66

A continuación, se debe buscar el archivo donde se guardó. Se recomienda no elegir el que se encuentre en Excel sino el que se esté en Bloc de Notas.

Finalmente, elegir el formato que tiene tu archivo ya sea en PNEZD o PENZD, en este caso se eligió el formato PNEZD (delimitado por espacios)

25 | 66

Posteriormente, haz click en “Aceptar “y encontrarás tus puntos. Se notará que no parece que haya puntos pues el fondo seguirá hondo e infinito se encuentran muy lejos. Es aquí donde debes buscar la opción “Todos los puntos’’ con click izquierdo buscar donde diga “Zoom a’’

Y ahora sí podrás ver los puntos

26 | 66

Para editar los puntos ir a “Propiedades’’ donde decía “Todos los puntos’’

A continuación, aparecerá una tabla donde se debe elegir el estilo de su preferencia, en este caso se eligió el estilo “Solo Número de Punto “en el cual saldrán solamente los números de cada punto. Luego ir a “Aplicar’’ y “Aceptar’’

Finalmente, los números se verán muy grandes y es cuando se debe elegir el estilo del punto y también de la marca del signo que tiene cada punto de referencia incluyendo también el 27 | 66

cambio de color. Todo esto se cambiará al hacer click al lado izquierdo que abrirá a otra tabla donde ahí se encontrarán las opciones para cambiar de forma a los puntos

El tamaño y estilo varia en gustos personales, luego se unirán con el comando Polilínea, pero siguiendo la forma del campus donde inicialmente tomamos los puntos de referencia, ya que habrá puntos que forman un círculo que luego sería el césped y otros rectángulos que serían los postes del campus. A continuación, se mostrará, en primer lugar, el formato Excel de la libreta de campo y luego la segunda parte que sería del punto 86 hasta el punto 238, ya que el trabajo se realizó en dos semanas distintas.

28 | 66

29 | 66

30 | 66

31 | 66

A continuación, el Excel completo de los 283 puntos que serán importados al Civi...