FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Curso: Topografía y Geomática Profesor: Ing. Bocanegra Jacome, Miguel Rolando Ciclo: III Sección: A Práctica: Levantamiento mediante curvas de nivel: método de rastreo Integrantes:
- BURGA MACEDA, MARÍA CRISTINA
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- CASTRO PALMA, JESÚS ALBERTO
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- FERNÁNDEZ DÍAZ, FRANKLIN JHANPIEER
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- LEÓN ALEJANDRÍA, YERSON STALIN
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- MEDINA UGAZ, LLOEL
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- NIZAMA ARENAS, SANDRA MARILIN
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- SUÁREZ PECHE, JOSÉ WILLIAMS
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- VILCHEZ SOLANO, DERMALI
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Pimentel- Perú
TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 3 OBJETIVOS ....................................................................................................... 4 MARCO TEÓRICO............................................................................................. 5 1. INSTRUMENTOS UTILIZADOS ................................................................. 5 2. CONCEPTOS PRELIMINARES .................................................................. 9 PROCEDIMIENTO ........................................................................................... 14 APLICACIÓN DE LOS DATOS OBTENIDOS...................................................16 CONCLUSIONES............................................................................................. 17
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INTRODUCCIÓN
En el campo de la ingeniería civil, es necesario e indispensable conocer las características del terreno donde vamos a trabajar, por lo tanto, es de gran importancia conocer que son las curvas de nivel y como determinarlas. En esta práctica de campo hemos aprendido a determinar curvas de nivel de un determinado terreno del campus de la Universidad Señor de Sipán a través del método llamado “Rastreo”. Este método solo es uno de los muchos métodos que son empleados para la determinación de curvas de nivel. Hemos realizado el presente trabajo de la forma más clara y sencilla posible debido a que tenemos como uno de los objetivos principales que pueda servir como guía, material de lectura o material de apoyo para cada estudiante del grupo que posteriormente pueda necesitarlo o incluso para cualquier otro estudiante de Topografía que necesite ayuda.
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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Determinar las curvas de nivel de un terreno determinado dentro de la Universidad señor de Sipán por el método de Rastreo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Aplicar los conocimientos adquiridos acerca de los instrumentos: teodolito, mira y jalones. Presentar un plano de curvas de nivel.
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MARCO TEÓRICO 1. INSTRUMENTOS UTILIZADOS
1.1. CINTA MÉTRICA Instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada (en nuestro caso al centímetro), y enrollable, haciendo que el transporte sea más fácil. Se utilizó en nuestra práctica para medir la distancia entre el suelo y la marca de la altura del instrumento.
1.2. JALONES Un jalón es un accesorio generalmente de metal para realizar mediciones con instrumentos topográficos.
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Los jalones se utilizaron en nuestra practica de campo para marcar puntos fijos de la línea de referencia.
1.3. MIRA Es una barra o regla graduada que se emplea para medir la distancia vertical entre un punto situado sobre el terreno y la línea de mira de un nivel de anteojo. Generalmente están graduadas en decímetros con patrones que puedan ser vistos desde considerables distancias. Graduada como mínimo en cm.
1.5. TRÍPODE El trípode es el soporte del aparato, con 3 pies de madera o metálicos, con patas extensibles o telescópicas que terminan en regatones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede a la altura de la vista del operador. También se utiliza en la nivelación del teodolito.
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1.6. TEODOLITO El teodolito es un instrumento de medición óptico-mecánico considerado como la herramienta topográfica más universal debido a la gran variedad de usos que se le dan. Directa o indirectamente, con el teodolito se pueden medir y trazar ángulos horizontales como verticales, direcciones, diferencias de elevación, así como también establecer alineamientos (prolongación de líneas rectas) y determinar distancias. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos o ingenieriles.
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El teodolito utilizado en nuestra practica de campo fue el Teodolito Sokkia DT 610. Se usó para determinar las cotas de cada punto que forman nuestras curvas de nivel.
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2. CONCEPTOS PRELIMINARES 2.1. CURVAS DE NIVEL 2.1.1. CONCEPTO Definimos a una curva de nivel, como aquella curva o línea trazada sobre una superficie de nivel. Entonces, son las curvas o líneas que están conformadas por puntos que se encuentran a la misma altura; es decir, todos los puntos que conforman la curva de nivel tienen la misma cota. Las curvas de nivel se emplean para representar en planta, las alturas de diversas secciones circulares del terreno, donde todas las cotas se encuentran equidistantes. 2.1.2. CONSIDERACIONES
Toda curva de nivel que elaboremos debe cerrar. La diferencia entre planos debe ser iguales, a esto se le denomina equidistancia. Las cotas de las curvas deben estar representadas con números sencillos, por ejemplo: 10.5, 10.6, 10.7; esto depende de la equidistancia que utilicemos.
2.1.3. VISTAS FRONTAL Y EN PLANTA DE LAS CURVAS DE NIVEL
Vista frontal
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Vista en planta
2.1.4. EQUIDISTANCIA: Es la distancia constante que debe haber entre cota de cada curva de nivel, debe ser un numero sencillo y preciso, para facilitar el cálculo y el trabajo en gabinete. Representada por EQ. A continuación, un ejemplo de cotas a utilizar, teniendo en cuenta una equidistancia dada, y una cota inicial.
𝐸𝑄 = 10.00 𝑚 𝐶𝑜𝑡𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 9.94 𝑚. 𝑠. 𝑛. 𝑚 → 𝐶𝑢𝑟𝑣𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 > 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00
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EQ
Planos equidistantes formando curvas de nivel
2.2. MÉTODO DEL RASTREO DE CURVAS DE NIVEL Para determinar las curvas de nivel que presenta el terreno, se determinaran diversos puntos del campo que presenten la misma cota, a partir de un punto de cota conocida, luego uniremos estos puntos y formaremos las curvas del nivel del terreno. Para esto, emplearemos el “método de rastreo”, el cual es el más exacto para determinar curvas del nivel.
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2.3. ESQUEMA
Donde: Punto A: punto de cota conocida o estación. AB: Línea de referencia, ahí se encuentra en 0° el ángulo horizontal. Cota de A = 100.0 metros i: altura del instrumento desde el suelo, i = 1.5 metros In: altura del instrumento, In = i + Cota de A = 101.5 metros m: lectura de mira
2.4. EJEMPLO DE TABLA DE DATOS
Con los datos anteriores procedemos a llenar la siguiente tabla, la cual será utilizada para graficar las curvas de nivel. En la tabla también se colocarán los hilos estadimétricos, que en informes anteriores ya hemos explicado su uso para hallar la distancia entre puntos. 12
Estación Punto Cota Lectura Ángulo Distancia k=100 Cota visto de de mira Horizontal i curva (m) HS HI D In A B 100.4 --0°00’00’’ 1.90 1.20 70.00 100.0 1.5 1 101.5 ----------101.5 1 101.2 0.3 0°00’00’’ 1.82 1.26 56.00 2 101.2 0.3 5°00’00’’ 1.80 1.25 55.00
Observaciones
Línea de referencia NO CURVA CURVA
Para llenar la columna de lectura de mira, se tiene en cuenta la siguiente formula: In – cota de curva = m. La columna de ángulo horizontal se obtiene con el teodolito, y son medidos desde la línea de referencia AB.
Las columnas HS, HI y D, son las de hilo superior, hilo inferior y distancia; está última obtenida de la diferencia de HS y HI, multiplicado por la constante k. En la columna de observaciones, se colocan palabras claves para facilitar la lectura de la tabla.
Los datos de este ejemplo son solo referenciales. A mayor cantidad puntos por curva, se tendrá curvas más acordes a la altimetría del terreno.
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PROCEDIMIENTO Pasos seguidos en campo para la recolección de datos y consiguientemente la determinación de curvas de nivel por el método del rastreo. INTEGRANTES DE LA BRIGADA -Porta mira: Burga Maceda, María Cristina; Medina Ugaz, Lloel y Vilchez Solano, Dermali -Operario de teodolito: Suárez Peche, José Williams; fernández díaz, franklin jhanpieer y león alejandría, yerson stalin. -Recopilador de datos: nizama arenas, sandra marilin y castro palma, jesús alberto.
Primero, en aula, el ingeniero encargado del curso nos enseñó de forma teórica el tema de curvas de nivel por el método del rastreo. Luego, salimos a campo y colocamos el teodolito sobre el punto BM (Punto A) y lo nivelamos de acuerdo al procedimiento que conocemos.
Alumno nivelando el Teodolito
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Luego hallamos la altura del instrumento, sumándole a la cota y la altura desde el BM al eje de rotación del instrumento. (i) El ingeniero nos determinó una línea de para poder desde ahí buscar curvas de nivel radiando puntos. (Punto B) Tomaremos un punto de la línea de referencia, determinamos su cota y la distancia horizontal que existe entre el BM y este punto. Después colocamos el anteojo en ángulo cenital 90º o en ángulo vertical de horizonte 0º. Ahora hallaremos los diversos puntos por el cual debe pasar nuestra curva de nivel, para lo cual debemos tener en cuenta lo siguiente:
Primero debemos determinar entre que intervalos estará las cotas a encontrar, para esto a la altura del instrumento le restamos la altura de la mira, esta viene a ser la cota más baja que veremos. La cota más alta será la altura del instrumento. Tener presente que las cotas para las curvas de nivel deben ser números sencillos y fáciles de reconocer.
Cada curva de nivel debe tener cierta equidistancia la cual puede estar en metros, centímetros, en nuestro caso la equidistancia que se nos fue asignada fue de 5cm.
Buscaremos el lugar más alto es decir donde esté la menor lectura de mira que podamos encontrar.
Cada punto que determinemos con la misma cota, debemos anotar en nuestra libreta de campo la distancia a la que se encuentra utilizando los hilos estadimètricos y el ángulo horizontal en sentido horario desde nuestra línea de referencia.
Finalmente, una vez determinado todos los puntos que tengan una misma cota, los uniremos y determinaremos las curvas del nivel que presenta el terreno.
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APLICACIÓN DE LOS DATOS OBTENIDOS ESTACIÓN COTA i ALT.INST A 14.251 1.541 15.792
A 14.251 1.541 15.792
A 14.251 1.541 15.792
A 14.251 1.541 15.792
A 14.251 1.541 15.792
PUNTO VISTO
COTA CURVA (m)
LECTURA MIRA (m)
ÁNGULO HORIZONTAL
H.S
B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.35 14.35 14.35 14.35 14.35 14.35 14.35 14.35 14.25 14.25 14.25 14.25 14.25 14.25 14.25 14.25 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.20 14.15 14.15 14.15 14.15 14.15 14.15 14.15 14.15 14.15
1.492 1.492 1.492 1.492 1.492 1.492 1.492 1.492 1.492 1.442 1.442 1.442 1.442 1.442 1.442 1.442 1.442 1.542 1.542 1.542 1.542 1.542 1.542 1.542 1.542 1.592 1.592 1.592 1.592 1.592 1.592 1.592 1.642 1.642 1.642 1.642 1.642 1.642 1.642 1.642 1.642
DISTANCIA K=100
5º 00’ 00’’ 10º 00’ 00’’ 20º 00’ 00’’ 30º 00’ 00’’ 40º 00’ 00’’ 70º 00’ 00’’ 130º 00’ 00’’ 240º 00’ 00’’ 305º 00’ 00’’ 5º 00’ 00’’ 25º 00’ 00’’ 30º 00’ 00’’ 70º 00’ 00’’ 100º 00’ 00’’ 190 00’ 00’’ 205º 00’ 00’’ 235º 00’ 00’’ 10º 00’ 00’’ 35º 00’ 00’’ 60º 00’ 00’’ 80º 00’ 00’’ 150º 00’ 00’’ 180º 00’ 00’’ 200º 00’ 00’’ 250º 00’ 00’’ 10º 00’ 00’’ 30º 00’ 00’’ 50º 00’ 00’’ 180º 00’ 00’’ 205º 00’ 00’’ 210º 00’ 00’’ 220º 00’ 00’’ 35º 00’ 00’’ 50º 00’ 00’’ 75º 00’ 00’’ 110º 00’ 00’’ 145º 00’ 00’’ 160º 00’ 00’’ 190º 00’ 00’’ 215º 00’ 00’’ 260º 00’ 00’’ 16
1.541
VALOR (m) 1.228 31.3
1.492 1.490 1.487 1.488 1.489 1.493 1.493 1.494 1.490 1.529 1.515 1.485 1.617 1.517 1.619 1.493 1.482 1.577 1.571 1.571 1.563 1.566 1.569 1.599 1.557 1.638 1.680 1.633 1.627 1.622 1.613 1.611 1.665 1.656 1.651 1.666 1.681 1.660 1.663 1.651 1.647
1.453 1.458 1.458 1.457 1.455 1.474 1.477 1.482 1.475 1.369 1.400 1.427 1.433 1.400 1.402 1.437 1.436 1.504 1.518 1.514 1.525 1.521 1.517 1.483 1.539 1.546 1.547 1.553 1.554 1.558 1.569 1.576 1.618 1.637 1.632 1.618 1.611 1.624 1.621 1.633 1.637
OBSERVACIONES
H.I
3.9 3.2 2.9 3.1 3.4 1.9 1.6 1.2 1.5 17.2 11.5 5.8 18.4 11.7 31.7 5.6 4.6 7.3 5.3 5.7 3.8 4.5 5.2 11.6 1.8 9.2 13.3 10.0 7.3 6.4 4.4 3.5 4.7 1.9 1.9 4.8 7.0 3.6 4.2 1.8 1.0
Punto de referencia
ESTACIÓN PUNTO COTA
VISTO
i
COTA LECTURA ÁNGULO CURVA MIRA HORIZONTAL (m) (m)
ALT.INST B A 16,742 1,43 18,172 18,1
DISTANCIA K=100 OBSERVACIONES H.Sup
H.Inf
VALOR (m)
___
0° 00’ 00’’
5,70
4,91
7,90
1 2
17,7 17,7 17,6 17,6
0,49 0,51 0,5 0,5
___ 12° 49’ 10’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’
___ 5,49 5,20 5,36
___ 4,93 4,66 4,90
___ 5,60 5,40 4,60
1 2 3
17,5 17,5 17,5
0,6 0,6 0,6
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
6,43 6,41 6,43
5,90 5,86 5,90
5,30 5,50 5,30
1 2 3 4
17,4 17,4 17,4 17,4
0,7 0,7 0,7 0,7
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
7,39 7,41 7,56 7,36
6,87 6,87 6,81 6,83
5,20 5,40 7,50 5,30
1 2 3 4
17,3 17,3 17,3 17,3
0,8 0,8 0,8 0,8
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
8,41 8,42 8,49 8,26
7,91 7,89 7,72 7,78
5,00 5,30 7,70 4,80
1 2 3 4 5
17,2 17,2 17,2 17,2 17,2
0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’ 340° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
9,23 9,27 9,47 9,43 9,49
8,75 8,73 8,73 8,63 8,96
4,80 5,40 7,40 8,00 5,30
1 2 3 4 5
17,1 17,1 17,1 17,1 17,1
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 15° 00’ 00’’ 350° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
10,28 10,37 10,25 10,21 10,23
9,82 9,89 9,82 9,83 9,82
4,60 4,80 4,30 3,80 4,10
1 2 3 4 5 6
17,0 17,0 17,0 17,0 17,0 17,0
1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’ 25° 00’ 00’’ 345° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
11,18 11,17 11,36 11,69 11,13 11,19
10,86 10,79 10,83 10,77 10,83 10,86
3,20 3,80 5,30 9,20 3,00 3,30
1 2
16,9 16,9
1,2 1,2
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’
12,18 12,13
11,89 11,86
2,90 2,70
1
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Punto de referencia Punto más alto
Cota 18,172 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1 18,1
3 4 5 6
16,9 16,9 16,9 16,9
1,2 1,2 1,2 1,2
10° 00’ 00’’ 20° 00’ 00’’ 30° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
12,15 12,23 12,38 12,13
11,90 11,69 11,76 11,87
2,50 5,40 6,20 2,60
1 2 3 4
16,8 16,8 16,8 16,8
1,3 1,3 1,3 1,3
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
13,08 13,13 13,05 13,21
12,86 12,88 12,00 12,98
2,20 2,50 10,50 2,30
1 2 3 4
16,7 16,7 16,7 16,7
1,4 1,4 1,4 1,4
0° 00’ 00’’ 5° 00’ 00’’ 10° 00’ 00’’ 355° 00’ 00’’
14,08 14,19 14,18 14,13
13,90 13,76 13,90 13,83
1,80 4,30 2,80 3,00
16,8
1,41
85° 16’ 00’’
1,43
1,37
0,60
Altitud 17,662 17,60 17,50 17,40 17,30 17,20 17,10 17,00 16,90 16,80 16,70 16,69
Posibles Curvas de Nivel Med. Mira C. Nivel 0,51 0,50 1 0,60 2 0,70 3 0,80 4 0,90 5 1,00 6 1,10 7 1,20 8 1,30 9 1,40 10 1,41
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Equidistancia 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Punto más bajo
CONCLUSIONES Al culminar el trabajo de campo, concluimos que: Se logró determinar las curvas de nivel de un determinado terreno de la universidad Señor de Sipán por el método del rastreo. Se conoce y se utiliza mejor el teodolito, instrumento que sirvió para realizar la práctica de campo.
Se realizó un plano de curvas de nivel con los puntos radiados obtenidos en campo.
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