Informe 1 de Topografía

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMM

INTRODUCCIÓNEs bien sabido que la topografía es imprescindible para la realización de los proyectos y la ejecución de obras de ingeniería, desde la confección del plano topográfico base, hasta el replanteo de los puntos que permite la materialización sobre el terreno del objeto proyectado.

Uno de los puntos más importantes dentro de la topografía es la medición ya sea de distancias, ángulos o desniveles es por ello que a través de la historia el hombre se ha visto en la necesidad de medir terrenos y de realizar proyectos que representan fielmente los accidentes de la tierra para poder utilizarlos en las diversas actividades de su vida diaria.

Fue entonces cuando se ingenió varios métodos para hacer tales mediciones y entre estos encontramos la medición directa de distancias horizontales en diferentes situaciones, ya sea en terrenos planos, inclinados entre otros.Se entiende por medición de distancias, 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. Se encuentran diversos métodos para hacer un medición depende del terreno. En esta práctica de campo se realizará con la ayuda de una cinta métrica, tres jalones y un nivel de mano el procedimiento de mediciones horizontales en terrenos inclinados y el cartaboneo de pasos en terrenos horizontales siguiendo las indicaciones del docente a cargo para luego con los datos obtenidos realizar los respectivos cálculos.

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Llevar al cabo el procedimiento de medición directa de distancias

horizontales en terreno inclinado de la manera más precisa y exacta posible

con los materiales a disposición (cinta métrica, jalones, nivel de mano).

Determinar la distancia entre dos puntos del terreno mediante uno de los

tipos de medición de distancias directas que es el cartaboneo de pasos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Relacionar al estudiante con el trabajo de campo de la asignatura, mediante

la manipulación de instrumentos básicos utilizados en la topografía.

Realizar el alineamiento de tres jalones utilizando solo la vista.

Determinar la longitud promedio de los pasos del autor del presente

informe.

Realizar el cálculo del error presente en la medición.




FUNDAMENTO TEÓRICOTOPOGRAFÍA

La palabra topografía proviene de un vocablo griego, que está compuesta por elementos léxicos topos o τόπος, que significa lugar, territorio y grafía, que significa descripción, tratado y escritura. La topografía es la ciencia que estudia los objetivos de la superficie de la tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales o ficticios.

Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeños aumento de terreno, usando la denominación de «geodesia» que es una ciencia matemática que estudia y determina la figura y magnitud de todo el globo terrestre que construye los mapas proporcionado o correspondiente para áreas mayores, pero en el caso de la topografía la Tierra es plana geométricamente, mientras que para la geodesia no lo es.

Los mapas topográficos usan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la parte más alta del terreno usando las líneas que conectan los puntos con la misma cota, que es el número que en los mapas indica la altura de un punto sobre el nivel del mar o sobre otro plano de nivel con denominadas curvas y dicen que el mapa es topográfico, es el que estudia la distribución de la parte más alta de la superficie de la tierra.

DIVISIÓN DE LA TOPOGRAFÍA

PLANIMETRÍA

Se encarga de representar gráficamente una porción de tierra, sin tener en cuenta los desniveles o diferentes alturas que pueda tener el mencionado terreno.Para esto es importante proyectar a la horizontal todas las longitudes inclinadas que hayan de intervenir en la determinación del plano.



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMM ALTIMETRÍA

Se encarga de representar gráficamente las diferentes altitudes de los puntos de la superficie terrestre respecto a una superficie de referencia.

TOPOGRAFÍA INTEGRAL

Se encarga de representar gráficamente los diferentes puntos sobre la superficie terrestre, teniendo presente su posición planimétrica y su altitud.

LEVANTAMIENTO

El levantamiento es un conjunto de operaciones que determinan las posiciones de puntos, la mayoría calculan superficies y volúmenes y la representación de medidas tomadas en el campo mediante perfiles y plano.

CLASES DE LEVANTAMIENTOS:

TOPOGRÁFICOS

Se realizan en áreas pequeñas, no se considera la curvatura terrestre, lo que genera la representación sobre un plano horizontal, el cual es normal a la dirección de la gravedad y tangente a la superficie en un punto. Dentro de los levantamientos topográficos se encuentran:

Levantamiento de terrenos en general. Tienen por objeto marcar linderos o localizarlos, medir y dividir superficies, ubicar terrenos en planos generales ligando con levantamientos anteriores o proyectar obras y construcciones.

Topografía de vías de comunicación. Es la que sirve para estudiar y construir caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc.

Topografía de minas. Tiene por objeto fijar y controlar la posición de trabajos subterráneos y relacionarlos con las obras superficiales.

Levantamientos catastrales. Son los que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios, para fijar linderos o estudiar las obras urbanas.




Levantamientos aéreos. Son los que se hacen por medio de la fotografía, generalmente desde aviones, y se usan como auxiliares muy valiosos de todas las otras clases de levantamientos. La fotogrametría se dedica especialmente al estudio de estos trabajos.

GEODÉSICOS

Se realizan en grandes áreas de la superficie terrestre y se toma en cuenta la curvatura terrestre. Además de las características anteriores, se distinguen de los topográficos por la técnica y el uso que se les da. Entre estos tenemos:

Redes de mediciones de ángulos y distancias, para controlar todo el levantamiento de una gran área (por ejemplo, un país completo).

Técnicas de medición de alta precisión. Modelos matemáticos que consideran la curvatura terrestre.

ERRORES EN LA MEDICIÓN

El error es la incerteza en la determinación del resultado de una medición. Las causas de los errores pueden agruparse en tres grupos distintos:

Errores Instrumentales. En este tipo de error, se toman medidas erróneas debido a la mala calibración de los aparatos o simplemente por el uso de los mismos que se traduce en desgaste paulatino de los componentes. Este grupo de errores son cometidos especialmente cuando no se le hace un mantenimiento adecuado a los equipos luego de cada día de uso, el cual consiste en limpiar los equipos con un paño seco para eliminar suciedad y humedad y colocarlos dentro de su empaque original, el cual viene diseñado para absorber los golpes y movimientos del transporte y así evitar su desajuste.

Errores personales. En este tipo de errores no se incluyen aquellos generados por descuido o desatención, los cuales en topografía no son perdonables, sobre todo cuando se trata de personal capacitado en el desarrollo de sus funciones, a estos se les llama equivocaciones. Los errores de tipo personal están asociados a limitaciones de los sentidos, especialmente de la pérdida de la agudeza visual. Aunque la mayoría de los equipos ópticos permite realizar



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMMciertos ajustes para garantizar una buena visión, si el problema visual es muy acusado,

se van a presentar errores por la imposibilidad de leer adecuadamente el instrumento. Errores por factores atmosféricos. En este caso se tienen la lluvia, el viento y la más

importante la temperatura. Aunque en la actualidad la muchas de las mediciones en topografía se hacen con cintas de PVC o similares, en algunos casos se sigue utilizando la cadena de acero como patrón de medición. Recordar que sin importar el material, la temperatura genera expansiones o contracciones del mismo, generando por ende errores.

En general los errores pueden agruparse en dos categorías

1. Errores sistemáticos. Son aquellos que se repiten por igual a lo largo de todo el conjunto de mediciones. Estos están asociados a imperfecciones o a descalibración de los instrumentos.Entre los más comunes tenemos:

Cintas con una distancia diferente al patrón, es decir cintas mal fabricadas, donde los centímetros marcados en ella no corresponden en realidad al centímetro patrón. De igual forma una cinta vieja que comienza a estirarse debido a luso, puede generar errores sistemáticos.

Un error común sobre todo en personal con poca experiencia es el permitir que la cinta se enrolle, esto genera un error positivo. La corrección es simple, verificar que en todo momento que la cinta este desenrollada y en posición horizontal.

Un error que es siempre negativo, es la falta de alineación, esto quiere decir, que la medida no se toma hasta el punto definido sino que se toma corrida un poco a la izquierda o a la derecha.

El efecto que genera la temperatura en los instrumentos demedida. En este sentido una expansión debido a un incremento en latemperatura, genera un error positivo, mientas que una contracción debidoa una baja de la temperatura genera un error negativo.

2. Errores accidentales. Este tipo de errores están asociados a los encargados de realizar las mediciones, sin embargo tienen la condición que no se cometen por negligencia sino por causas que estos no pueden eliminar de las mismas. Por esto a este tipo de errores se les denomina fortuitos.



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMM3. Errores Propios: Son aquellos que provienen del descuido, torpeza o distracción del

observador, éstas no entran en el análisis de la teoría de errores.

Es importante definir dos conceptos claves asociados al concepto de error: Precisión y exactitud.

PRECISIÓN

Es una propiedad que se aplica a un conjunto de medidas de una misma magnitud en condiciones sensiblemente iguales, estas condiciones pueden ser: de repetición, de precisión intermedia o de reproducibilidad. Un instrumento mide con precisión cuando la diferencia entre distintas medidas de una misma magnitud es muy pequeña. Los conceptos entre exactitud y precisión son independientes entre sí, pues algunas medidas pueden ser muy precisas pero no exactas.

EXACTITUD

Es el grado de concordancia entre el valor verdadero y el experimental. Un instrumento es exacto si las medidas realizadas con él son todas muy próximas todas al valor "verdadero" de la magnitud medida. Cabe recalcar que es la proximidad entre el valor medido y el valor real, además indica una comparación con un valor aceptado.

EQUIVOCACIÓN

Una equivocación es una falta involuntaria originada por el mal criterio, falta de cuidado o de conocimientos, distracción o confusión en la mente del observador. Las equivocaciones no



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMMpertenecen al campo de la teoría de errores y a diferencia de estos no pueden controlarse y

estudiarse. Las equivocaciones se encuentran y se eliminan comprobando todo el trabajo.

DISCREPANCIA

Una discrepancia es una diferencia entre dos medidas de la misma magnitud: distancia, ángulo o desnivel.

COMPROBACIONES

Siempre se debe comprobar las medidas y los cálculos ejecutados, estos descubren errores y equivocaciones y determinan el grado de precisión obtenida.

TOLERANCIA

Se entiendo por tolerancia el error máximo admisible en la medida de ángulos, distancias y desniveles

PARTE EXPERIMENTALInforme N°1 de Topografía Página 8



EQUIPOS Y MATERIALES:

JALONES CINTA MÉTRICA

TIZA NIVEL DE MANO

PROCEDIMIENTO:

MEDICIONES HORIZONTALES EN TERRENO INCLINADO

1.- Fijar dos puntos en un plano inclinado, el primero es indicado por el profesor responsable y el segundo es ubicado en una parte más lejana y alta al primer punto.

2.- Colocar un jalón en cada uno de los puntos ubicados.

3.- Colocar el tercer jalón a una distancia prudencial del primer jalón, vertical al suelo con ayuda de la plomada, de manera que los tres jalones sigan una línea recta que los contenga, medir dicha distancia horizontal entre el primer jalón y el más próximo a él y anotar. Repetir este

procedimiento moviendo el primer jalón a un punto cercano al segundo jalón de manera que estos tres queden nuevamente en línea recta, y seguir así hasta llegar al último punto.



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMM4.- Al llegar al último punto, repetir el proceso volviendo al primer punto, tomando ahora

como punto de partida el último punto y de llegada al punto de partida.

CARTABONEO DE PASOS EN TRAMOS HORIZONTALES

Las distancias pueden ser medidas aproximadamente contandopasos. En otras palabras, se debe contar el número de pasos normales necesarios para cubrir la distancia entre dos puntos enlínearecta. La cuenta de pasos puede ser especialmente útil para efectuar levantamientos de reconocimiento, para trazar curvas de nivel a través del método de la cuadrícula y para verificar rápidamente las medidas determinadas con cuerda o cadena

Para medir con precisión, es necesario conocer la longitudmediadelospasos, considerandounamarchanormal. Tal longitud se llama pasonormal. La medición del paso se hace siempre a partir del extremo del dedo pulgar del pie de atrás hasta el extremo del dedo pulgar del pie de adelante. Los pasos a seguir son:

Se alinea y mide una distancia de 30m. Luego la persona que desea conocer la longitud promedio de su paso, caminara sobre

dicha distancia en forma normal y contando hasta la fracción de paso que da al llegar o salir de los 30m.

Esta operación se repite 4 veces 2 de ida y 2 de regreso para luego realizar los cálculos correspondientes.

CÁLCULOS Y RESULTADOS:

MEDICIONES HORIZONTALES EN TERRENO INCLINADO

Elaboramos un cuadro comparativo para mostrar la cantidad de tramos realizados en el recorrido tanto de ida como de vuelta, además de colocar las respectivas distancias tomadas con la cinta métrica ayudándonos del nivel de mano para lograr una medición lo más horizontal posible.


9.47

INICIODISTANCIAS HORIZONTA

LES MEDIDAS

EN EL RECORRIDO DE IDA




11.

13.18

13.4

12.32

7.27

8.34

9.52

8.34

9.32

2.8

2.72

2.74

3.21

3.46

2.5

2

2.94

FINAL

DISTANCIAS HORIZONTA

LES MEDIDAS

EN EL RECORRIDO DE IDA


LES MEDIDAS

EN EL RECORRID

O DE VUELTA

FINAL

20.3



TRAMOS IDA VUELTA

Tramo 1 9.47 3.16

Tramo 2 11.56 2.88

Tramo 3 13.18 2.59



LES MEDIDAS

EN EL RECORRID

O DE VUELTA

INICIO

18.3

20.4

10.5

12.4

8.9

6.35

3.4

3.64

3.987.89

2.59

2.88

3.16



Tramo 4 13.4 7.89

Tramo 5 12.32 3.98

Tramo 6 7.27 3.64

Tramo 7 8.34 3.41

Tramo 8 8.34 6.35

Tramo 9 9.52 8.95

Tramo 10 3.21 10.5

Tramo 11 2.74 12.4

Tramo 12 2.72 18.34

Tramo 13 2.8 20.49

Tramo 14 9.32 20.38

Tramo 15 3.46 -

Tramo 16 2.94 -

Tramo 17 2.5 -

Tramo 18 2 -

TOTAL 125.09 124.96

VMP = 125.09+124.96

2 = 125.025m

Error = 125.09 -124.96 = 0.13 m

Tc = 1

125.025/0.13 = 130

125025 = 1

961.73 siendo esta la precisión.

CARTABONEO DE PASOS EN TRAMOS HORIZONTALES

Lista de número de pasos recorridos

Primero consiste en medir 30m un tramo horizontal a una misma altura. Luego caminamos contando nuestros pasos 2 veces de ida y 2 veces de vuelta para luego

hacer los cálculos.




NUMERO DE PASOSDISTANCIA

RECORRIDAIDA-1 43 30m

VUELTA-1 44 30mIDA-2 44 30m

VUELTA-2 43 30m

Para un tramo de 30m

- Primer tramo 43

- Segundo tramo 44

- Tercer tramo 44

- Cuarto tramo 43

Entonces la longitud promedio de mis pasos

LP = 30 x 4

43+44+44+43 = 0.689m

CONCLUSIONES GENERALES



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMM Se concluye que al realizar el procedimiento de medición directa de

distancias horizontales en un terreno inclinado es muy probable que se obtengan errores significativos debido no solo a los equipos y operantes sino también a las condiciones del entorno en este caso la superficie inestable del terreno dificultó la toma de medidas.

La cinta métrica es vulnerable a los efectos de dilatación, contracción o estiramiento debido a la tensión sometida, esto también afecta a las mediciones.

En todo proceso de medición ya sea de distancias, ángulos o desniveles siempre se obtendrá un error sin importar la precisión y exactitud del operante y los equipos.

El cartaboneo de pasos es un método de medición directa muy útil y práctico ya que nos permite de manera rápida conocer la distancia entre dos puntos horizontales simplemente conociendo la magnitud de nuestro paso normal.

Dependiendo del terreno en el que se realice el conteo de pasos, habrá una pequeña variación. Por ejemplo en un terreno con maleza o sobre un suelo blando en comparación con un suelo duro los pasos serán más cortos

OBSERVACIONES




Al realizar las mediciones existen tramos del recorrido en el que debido a las condiciones del entorno no es posible utilizar correctamente el nivel de mano, lo que nos puede llevar a un posible error ya que la distancia que midamos pueda no ser totalmente horizontal.

Al realizar el alineamiento de los jalones solo con la vista existe la posibilidad de que los puntos tomados no se encuentren en el mismo plano, esta es otra causa significativa del error en esta medición

Algunos de los instrumentos de medición están dañados, por ejemplo en ocasiones los jalones están hundidos en algunas partes lo que afecta el alineamiento de los puntos.

RECOMENDACIONES Se recomienda tener una buena organización y comunicación entre los miembros del

grupo antes de iniciar el trabajo para una mayor eficiencia durante el desarrollo de la práctica en el campo.



Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica - FIGMM Se recomienda revisar cada uno de los instrumentos o materiales, antes de ser

solicitados y llevados a la práctica, porque pueden tener imperfecciones o desperfectos que ocasionarían un margen de error más elevado.

Se recomienda marcar los puntos que dividen los lados de una manera clara y visible, para que puedan ser ubicados con facilidad posteriormente cuando se necesiten.

Se recomienda colocar el “cero” de la cinta métrica exactamente en el jalón al inicio y que éste a su vez esté ubicado de manera perpendicular al terreno con ayuda del nivel de mano, para que la medida de la distancia del tramo sea muy precisa y no varíe tanto durante la ida y vuelta.

Se recomienda tensar la cinta métrica, para que la medida de la longitud de cada uno de los tramos tenga un mínimo de error, pero cuidando que no se rompa o se desprenda alguna parte de ella.

Se debe de considerar el hecho de que la cinta métrica puede formar una catenaria debido a la distancia, por eso es recomendable que para mejores resultados, se tomen medidas en lo posible pequeñas, de esa manera el error disminuirá.

En aquellos tramos del recorrido en los que el entorno dificulta la correcta medición de la distancia es recomendable tomar distancias cortas para tener un margen de error menor

Ser cuidadoso al momento de escalar ya que existen zonas con terreno muy inestable y de gran pendiente.

Se recomienda usar una libreta de campo, para que los datos estén ordenados de manera adecuada durante el trabajo de gabinete y no se presente ningún inconveniente.

BIBLIOGRAFÍA




TOPOGRAFÍA “Técnicas modernas” – Jorge Mendoza Dueñas edición

2010

Curso Básico de topografía – Fernando García Márquez TOPOGRAFÍA

general y aplicada – Dominguez García, Tejero.

Páginas web vistas:

http://topografiadatos.blogspot.pe/2013/04/aplicaciones-de-la-

topografia.html

http://www.e-medida.es/documentos/Numero-1/exactitud-no-es-lo-mismo-

que-precision.htm


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