Practica_3_topo_ii.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA RECINTO UNIVERSITARIO PEDRO ARAUZ PALACIOS (RUPAP) FACULTAD TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

TOPOGRAFIA 2 Practica #3- Levantamiento de Perfil Longitudinal y Secciones Transversales Equipo de trabajo:

Carnet:



Amílcar Adán Peralta Peralta

2014-1231U



Donald José Nicaragua Barrea

2015-0448U



Dora Vanessa Oporta Artola

2016-0745U

Profesor de teoría: Ing. Kevin Sánchez Profesor de práctica: Ing. Sergio García Fecha de realización de la práctica: 06 de marzo de 2019 Fecha de entrega de la práctica:

12 de marzo de 2019

Contenido INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 3 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................. 4 OBJETIVO ESPECIFICO ..................................................................................................................... 4 ANTECEDENTES HISTÓRICOS............................................................................................................... 5 IMPORTANCIA Y APLICACIÓN.............................................................................................................. 7 ASPECTOS GENERALES ........................................................................................................................ 8 EQUIPO EMPLEADO EN EL CAMPO ................................................................................................... 10 DATOS OBTENIDOS EN EL CAMPO. ................................................................................................... 12 METODOS Y FORMULAS A UTILIZARCE. ............................................................................................ 13 CALCULOS. ......................................................................................................................................... 14 RESULTADOS. .................................................................................................................................... 15 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 16 RECOMENDACIONES. ........................................................................................................................ 17

INTRODUCCIÓN El presente informe expone los procedimientos y datos realizados en la práctica # 3: Levantamiento de perfil longitudinal y Secciones Transversales; teniendo lugar en la UNI-RUPAP, específicamente ubicado, al lado Sur-Este del Edificio Marlon Zelaya, el día miércoles 06/Marzo/2019. Esta práctica dio inicio a las 1 pm finalizando a las 4:00 pm. Los cálculos y documentación expuestas en el informe se han escritos de forma que permita la máxima flexibilidad al lector sobre el tema que se desea tratar. Se hace énfasis en los instrumentos y métodos utilizados para la realización de las mismas; tales como: Utilización de equipos e instrumentos ya antes mencionados en informen anteriores (Nivel, estadía, teodolito etc..). Los propósitos generales de este informe es el de brindar y presentar a los lectores conocimientos sobre las herramientas adecuadas y habilidades para su aplicación en el areal de la altimetría. Con respecto a la Nivelación Areal, y a la determinación de perfiles longitudinales y secciones transversales.

OBJETIVO GENERAL Facultar los conocimientos y herramientas que contribuyen a mejorar la calidad en el levantamiento por medio de Nivelaciones Areales y longitudinales OBJETIVO ESPECIFICO

 Que el estudiante, aplicando la nivelación, sea capaz de realizar, la recopilación de datos de campo para la confección del perfil longitudinal de un tramo de camino con sus respectivas secciones transversales para conocer el relieve.  Que el estudiante en base a los conocimientos teóricos adquiridos, dibuje el perfil longitudinal y diseñe las curvas verticales respectivas.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Entre los criollos neogranadinos pertenecientes al estamento social que poseía el poder económico, surgieron los precursores de nuestra independencia. Francisco José de Caldas, sabio y patriota colombiano nació en Popayán (1770- 1816), realizó notables estudios botánicos y trazó el mapa del Virreinato del Perú, fue el primer director del Observatorio Astronómico y fundador del Semanario de Nueva Granada, puede considerarse como uno de los gestores de la topografía en Colombia. El primer instrumento astronómico que fabricó fue un gnomon de biomate, madera dura y fina que admite bastante pulimento; cuyo horizonte de tres pulgadas de grueso, estaba apoyado en cuatro tornillos de hierro, para nivelar y tomar alturas de sol, con el objeto de arreglar una péndola; y como no tenía péndulo ni cronómetro para sus observaciones, reforma un reloj antiguo inglés de péndola quitándole las piezas que servían para las campanas, a fin de quedar más sencillo y menos expuesto a variaciones, revisando y remontando con Sumo cuidado el resto de la máquina. Luego se puso a construir un cuadrante solar con un anteojo acromático así: Fabricó un cuarto de círculo de madera de biomate de cuatro pulgadas de espesor para que no se torciese; incrustó en él una faja concéntrica de estaño bruñido para servir de limbo, y trazó la graduación de éste con escrupulosa delicadeza. El centro del cuadrante era de marfil embutido, con una aguja muy fina clavada en él, de la que pendía una pesita del plomo al extremo de un cabello humano, destinado a marcar los arcos de los ángulos o alturas medias, y el instrumento giraba verticalmente sobre un eje central de acero fijado a un mástil e iba a envolverse abajo con una clavija o tornillo cuya cabeza se aplicaba los dedos del observador. El plano horizontal del gnomon servía también para colocar el cuadrante en posición vertical.

El péndulo viejo rejuvenecido y el cuadrante que se ha descrito, causaron agradable sorpresa al Barón de Humboldt, a su paso por Popayán, y además fueron los instrumentos con que hizo Caldas sus primeras observaciones astronómicas, con los que fijó la posición geográfica de su ciudad natal, y con los que calculó otras varias latitudes y longitudes que discreparon muy poco de las determinadas posteriormente con buenos aparatos de Europa.

Los orígenes de la profesión datan desde los tiempos de TALES DE MILETO y ANAXIMANDRO, de quienes se conocen las primeras cartas geográficas y las observaciones astronómicas que añadió ERASTÓGENES. Acto seguido, guardando la proporción del tiempo HIPARCO crea la teoría de los meridianos convergentes, y así como estos pioneros, recordamos entre otros a ESTRABON y PLINIO, considerados los fundadores de la geografía, seguidos entre otros por el Topógrafo griego TOLOMEO quien actualizó los planos de la época de los Antónimos. Más tarde en Europa, se mejoran los trabajos topográficos a partir de la invención de las cartas planas. Luego en el siglo XIII con la aplicación de la brújula y de los avances de la Astronomía, se descubren nuevas aplicaciones a la Topografía. Así, de manera dinámica a través del tiempo la Topografía se hace cada vez más científica y especializada, por estar ligada a lograr la representación real del planeta, valiéndose para este propósito en la actualidad de los últimos adelantos tecnológicos como la Posición por satélite (GPS y GLONASS) gracias a los relojes atómicos y a la riqueza de información captada por los Sensores remotos. Paralelamente, el desarrollo de la informática y el rayo láser han permitido poner en marcha los sistemas inerciales y las mediciones del sistema SPS (Sistema de Posicionamiento Espacial), mezclando estos sistemas con la inmensurable información captada por las imágenes digitales. En América, la aplicación concreta y el desarrollo de la Topografía nos presenta un panorama enmarcado dentro de los tiempos de la conquista y la colonia y más específicamente por los trabajos adelantados por MUTIS, ALEXANDER VON HUMBOLDT y FRANCISCO JOSE DE CALDAS.

IMPORTANCIA Y APLICACIÓN El nivel es uno de los instrumentos más importantes en la topografía ya que forma parte de la base del estudio del suelo, en lo que respecta a su forma o relieve por lo que está muy vinculada a nuestra carrera lo que es preciso que conozcamos sus partes y desarrollemos las habilidades para operarlo. Esta práctica fue de suma importancia ya que nos permitió conocer la operación de nivelar puntos situados a corta distancia entre sí, y sobre todo conocer la verdadera forma del terreno en que trabajamos. Así como, de aprender a representar el perfil longitudinal y transversal del terreno, conocer su importancia, uso y manejo.

ASPECTOS GENERALES

La aplicación más importante de la nivelación geométrica, es la obtención de perfiles de terreno a lo largo de una obra de ingeniería. Generalmente, la sección transversal de las obras tiene un eje de simetría. Así, se llama eje longitudinal de trazado, a la línea formada por la proyección horizontal de la sucesión de todos los ejes de simetría de la sección transversal. Así el perfil longitudinal es la representación gráfica de la intersección del terreno con un plano vertical que contiene el eje longitudinal, con esto obtenemos la forma altimetría el terreno a lo largo de la línea de nivelación. Y el perfil transversal es la representación del terreno con un plano vertical, perpendicular al eje longitudinal en el punto del eje de simetría (estaca), realizada en cada uno de los puntos que definen el eje longitudinal, para poder calcular el volumen de excavación y/o terraplén, para su perfecta utilización posteriormente en el futuro de la obra. Para nivelar carreteras y vías férreas ya construidas, se toman como estaciones los hitos numerados, ya sean kilómetros, hectómetros, etc., que hay en sus bordes. Para señalar los puntos de estación donde no lo estén, se emplean estacas fuertes con la cabeza redondeada, clavos o tornillos fijos a la misma estaca. A demás de estos puntos principales, se marcan con estacas aquellos otros intermedios en que allá cambio de pendiente. En los perfiles de gran longitud, se fijan a distancias convenientes señales permanentes. Una vez calculada las altitudes de todos los puntos, ordinariamente referidas a un nivel convenientemente elegido, se toman aquellas en papel milimétrico o papel especial para perfiles. Cuando hay que dibujar un perfil longitudinal con otros transversales, se toma la misma escala para representar las altitudes de ambos perfiles. En todos los países hay instrucciones oficiales sobre escalas, dibujos, etc., según los distintos servicios, a las cuales hay que atenerse en el trazado de los perfiles. Hay que considerara a los perfiles transversales, que son la intersección del terreno, con un plano vertical normal al eje longitudinal del terreno, o sea los perfiles transversales son perpendiculares al perfil longitudinal; por lo general estos perfiles transversales se toman frente a cada una de las estacas que indican el trazado y se levantan a escala mayor que los longitudinales, ya que el objetivo principal de estos perfiles es obtener frente a cada estaca la forma más exacta posible de la sección transversal de la obra y especial importancia en el estudio de caminos y canales. Los perfiles se señalan primero con jalones y después con miras o cinta métrica, y con un nivel se hace su levantamiento.

Cuando los perfiles transversales son muy uniformes, se deben levantar de igual manera que los perfiles longitudinales, anotándose las altitudes y distancias leídas

en un registro similar al empleado y visado anteriormente en los perfiles longitudinales. Todas las lecturas deben por lo general, aproximarse al centímetro. Pero cuando los perfiles transversales son muy irregulares (caminos, arroyos, hitos, linderos, etc.,), se dibujan todos los detalles en un croquis, sobre el cual se anotan todas las medidas y lecturas hechas durante el levantamiento.

EQUIPO EMPLEADO EN EL CAMPO  Teodolito Mecánico: es un instrumento de medición mecánico-óptico universal que sirve para medir ángulos verticales y, sobre todo, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total.  Trípode: Un trípode es un aparato de tres partes que permite la estabilización de una cámara en su parte superior. Se usa para poder evitar el movimiento propio de la mano al tomar una foto. También se usa para crear fotografías panorámicas y donde sea necesario inmovilizar la cámara para poder obtener una fotografía o imagen de mejor calidad. Además, en televisión y fotografía se utiliza para generar tanta toma con movimiento, cuando se desea un recorrido específico de la cámara.

 Plomada: Es una pesa normalmente de metal de forma cónica o cilíndrica, que mediante la cuerda de la que pende marca una línea vertical; de hecho la vertical se define por este instrumento. También recibe este nombre una sonda. usada para medir la profundidad del agua. Tanto en arquitectura como en náutica se trata de un instrumento muy importante.  Libreta de Campo: Es la libreta que sirve para anotar todas las medidas, orientaciones, desniveles y de más datos topográficos, directamente en el campo esta cuenta con renglones y una cuadricula para croquis. Un cuaderno de campo es una herramienta usada por investigadores de varias áreas para hacer anotaciones cuando ejecutan trabajos de campo. Es un ejemplo clásico de fuente primaria. Los cuadernos de campo son normalmente block de notas en el que los investigadores escriben o dibujan sus observaciones. Esta herramienta de investigación es generalmente usada por biólogos, geólogos, geógrafos, paleontólogos, arqueólogos, antropólogos (etnógrafos), y sociólogos  Estadía: No es más que una regla de campo. Su característica principal es que está marcada de manera ascendente. Tienen una forma de E que

equivale a 5cm. Aunque existen muchas, las más comunes están divididas cada 10cm, es decir, llevan dos E.  Martillo: Herramienta de percusión formada por una cabeza de acero duro templado y un mango.  Observador: Es el que lleva el control de lectura de los ángulos, el que se encarga de manejar el nivel y teodolito.  Anotador o Transitero: Es el que se encarga de tener sumo cuidado en las anotaciones encontradas tanto en el marcaje como en los cortes. (Lleva los registros de campos levantados).  Cadenero Trasero: El cadenero trasero se encarga de sostener el extremo con la marca de 30m de la cinta (en este caso la marca fue de 5). Sobre el primer punto (el de partida) y a la vez colocando sobre la marca la plomada para obtener la alineación referente al punto de referencia con que se trabajó. Más que todo es el que sostiene la tensión efectuada por el cadenero delantero.  Cadenero Delantero: Éste se encarga de sostener el extremo con la marca cero, el cual es alineado por el cadenero trasero, éste para la obtención de resultados exactos debe de mantener la cinta en línea recta y los dos extremos sostenidos a la misma altura (esto se obtenía bajo la supervisión del Alineador). El cadenero delantero es el que deja caer la plomada para obtenerla marcación del punto intermedio que se utilizaba para continuar la medición y llegar al corte de cinta.  Ayudante: Es el que se encarga de llevar la plomada, la cinta, entre otros, para ayudar a realizar los alineamientos al observador.  Estad alero: Ayuda a ubicar los vértices que delimitan el área a trabajar y se encarga de marcar todos los puntos que se señalan en el terreno. Además, es el encargado de usar la estadía que va a indicar al observador donde es que están las marcas realizadas.

DATOS OBTENIDOS EN EL CAMPO.

EST. 0+000 dist. 0+005 dist. 0+010 dist. 0+015 dist. 0+020

DERECHA dist. 1 1.907 4m 3

1.65

4m

5

1.397

4m

7

0.943

4m

9

0.762

4m ′

A 5m B 5m C 5m D 5m E

𝐴𝑧𝑖𝑚𝑢𝑡𝐴𝐸 = 149°46 26

CENTRO dist. 2.378 4m

2

IZQUIERDA 2.509

1.721

4m

4

1.773

1.506

4m

6

1.528

0.97

4m

8

1.731

0.687

4m

10

0.753

RumboAE =S 30°13'34" 𝐸

METODOS Y FORMULAS A UTILIZARCE. La pendiente esta expresada en porcentaje (%). ΔH𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 =

𝑃 ∗ 𝑑𝑖𝑠𝑡. 𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 100

Desnivel ΔH = ΔZ (desnivel total en dos puntos del tramo de análisis). ΔH = LE − LF 𝑃=

ΔH 𝐸𝑙𝑣. 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝐸𝑙𝑒𝑣. 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 ∗ 100 ⇒ 𝑃 = ∗ 100 Dh 𝐷𝐻

ΔH = Elv. final − Elev. inicial(Del tramo en estudio.) 𝐷𝐻 = 𝐸𝑠𝑡. 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝐸𝑠𝑡. 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙(Tramo de análisis.) ΔH Desnivel entre dos puntos de análisis. Condiciones arbitrarias para identificar corte y relleno. 𝐸𝑙𝑣 𝑇𝑁 − 𝐸𝑙𝑣 𝑅 {

+ 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒 − 𝑅𝑒𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜

𝐴𝐼 = 𝐸𝑙𝑒𝑣. +𝐿𝐸 𝐸𝑙𝑣. = 𝐴𝐼 − 𝐿𝐹(𝐿𝐹)

− 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒 𝐸𝑙𝑣 𝑅 − 𝐸𝑙𝑣 𝑇𝑁 { + 𝑅𝑒𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜

CALCULOS. 𝐸𝑙𝑣. 𝐵𝑀 = 100

𝐿𝐸𝐵𝑀 = 2.492

Elevación de los puntos. 𝐸𝑙𝑣. 𝐴 = 102.429 − 2.738 = 100.114 𝐸𝑙𝑣. 1 = 102.429 − 1.907 = 100.585 𝐸𝑙𝑣. 2 = 102.429 − 2.509 = 99.983 𝐸𝑙𝑣. 𝐵 = 102.429 − 1.721 = 100.771 𝐸𝑙𝑣. 3 = 102.429 − 1.650 = 100.842 𝐸𝑙𝑣. 4 = 102.429 − 1.773 = 100.719 𝐸𝑙𝑣. 𝐶 = 102.429 − 1.506 = 100.986 𝐸𝑙𝑣. 5 = 102.429 − 1.397 = 101.095 𝐸𝑙𝑣. 6 = 102.429 − 1.528 = 100.964 𝐸𝑙𝑣. 𝐷 = 102.429 − 0.970 = 101.552 𝐸𝑙𝑣. 7 = 102.429 − 0.943 = 101.549 𝐸𝑙𝑣. 8 = 102.429 − 1.731 = 100.761 𝐸𝑙𝑣. 𝐸 = 102.429 − 0.687 = 101.805 𝐸𝑙𝑣. 9 = 102.429 − 0.762 = 101.730 𝐸𝑙𝑣. 10 = 102.429 − 0.753 = 101.739

𝐴𝐼𝐵𝑀 = 102.492

RESULTADOS. EST. BM 0+000(A) 1 2 0+005(B) 3 4 0+010© 5 6 0+015(D) 7 8 0+020€ 9 10

AI 102.492

LE 2.492

Li 2.378 1.907 2.509 1.721 1.65 1.773 1.506 1.397 1.528 0.97 0.943 1.731 0.687 0.762 0.753

ELEV. 100 100.114 100.585 99.983 100.771 100.842 100.719 100.986 101.095 100.964 101.522 101.549 100.761 101.805 101.73 101.739

CONCLUSIONES Los resultados obtenidos en el procesamiento de los datos recolectados en el campo reflejan el control de las operaciones, así como garantizar la calidad en la exactitud y precisión del trabajo realizado, tanto en el momento del levantamiento, como al momento del trabajo de gabinete. Al concluir con la práctica de levantamiento de perfil longitudinal y secciones transversales, se adquirieron habilidades en la nivelación, obteniendo los datos de campos para la representación de la superficie del terreno por medio del perfil longitudinal y sus respectivas secciones transversales. Así mismo se pudo alcanzar a conocer la forma del terreno y sus depresiones y elevaciones, por medio de la elaboración de los perfiles (perfiles longitudinales y transversales), puesto que, para fines de localización, diseño y construcción, es necesario determinar las elevaciones a lo largo de las rutas propuestas de carreteras, canales, vías férreas, líneas de construcción de agua y proyectos similares.

RECOMENDACIONES.  Recolectar los datos de la práctica con más cautela para no incurrir en errores que pueden entorpecer el trabajo.

 Cuestionar al guía acerca de las acciones a realizarse para el reporte posterior, ya que con esto se aclaran muchas dudas.