NIVELACION TOPOGRAFICO

NIVELACIN TOPOGRFICA

Asignatura: MECNICA DE SUELOS IITema: CONSOLIDACIN Y DEFORMACIN

Seccin :: 42G

Alumno :

QUISPE BERROCAL, Liz

Ciclo :

: VI

Profesor : FANO MIRANDA, GONZALO

LIMA PER2015-II

TRAZO DE CARRETERA Y NIVELACIN

INTRODUCCIN

En el estudio, elaboracin y ejecucin de cualquier proyecto de ingeniera que tengan como asiento la superficie de la tierra, es necesario el uso de la topografa. Es por eso que es necesario el conocimiento del terreno tanto en el aspecto altimtrico como planmetro.En el siguiente informe realizaremos los trabajos preliminares que hay que tener en cuenta para el diseo de una carretera. Primero se empez con el trazado en planta que suele ser el punto por el cual comienza a disearse geomtricamente una carretera, ya que al ser esta una obra lineal, define perfectamente la forma y el recorrido de la misma. Se realiz en campo la poligonal abierta, la cual consiste en trazar un polgono desde un punto de referencia midiendo ngulos de deflexin y distancias, utilizando principalmente un teodolito. Luego se realiz la nivelacin a cada 20 m de la poligonal abierta, lo cual nos dio como resultado el perfil longitudinal del terreno. Para este trabajo se utiliz un teodolito, nivel de ingeniero, miras verticales y cintas mtricas. El perfil longitudinal es uno de los elementos imprescindibles para la construccin de la carretera ya que los datos que encierra se interpretan de forma clara, sencilla y precisa.

OBJETIVOS

Objetivo general El objetivo principal de la presente prctica es el levantamiento de una poligonal de apoyo abierta con medida de ngulos por el mtodo de las deflexiones y la nivelacin geomtrica de la poligonal. Que los estudiantes se adiestren en el manejo de los equipos como el teodolito, nivel del ingeniero, que son utilizados para determinar el trazo preliminar del eje de la va y su perfil longitudinal.Objetivos especficos Tener claro el uso del teodolito, siendo ya nivelado y manejado fcilmente y la utilizacin de las miras verticales. Entender elmtododepoligonal abierta y la forma de realizarlo mediante la prctica. Realizar los clculos de gabinete para determinar la azimut, vista atrs, vista adelante, cotas, distancias, para as despus ser plasmado en el plano.

Elaborar un plano a escala de un levantamiento topogrfico y perfil longitudinal.

CAPITULO IMARCO TERICO1. POLIGONAL: Una poligonal es una serie de lneas consecutivas cuyas longitudes y direcciones se han determinado a partir de mediciones en el campo. El trazo de una poligonal, que es la operacin de establecer las estaciones de la misma y hacer las mediciones necesarias, es uno de los procedimientos fundamentales y ms utilizados en la prctica para determinar las posiciones relativas de puntos en el terreno. Hay dos tipos bsicos de poligonales: la cerrada y la abierta. En una poligonal cerrada: 1) las lneas regresan al punto de partida formando as un polgono (geomtrica y analticamente) cerrado, o bien, 2) terminan en otra estacin que tiene una exactitud de posicin igual o mayor que la del punto de partida. Las poligonales cerradas proporcionan comprobaciones de los ngulos y de las distancias medidas, consideracin en extremo importante. Se emplean extensamente en levantamientos de control, para construccin, de propiedades y de configuracin. Una poligonal abierta (geomtrica y analticamente), consiste en una serie de lneas unidas, pero que no regresan al punto de partida, ni cierran en un punto con igual o mayor orden de exactitud. Las poligonales abiertas se usan en los levantamientos para vas terrestres, pero, en general, deben evitarse porque no ofrecen medio alguno de verificacin por errores y equivocaciones. En las poligonales abiertas deben repetirse las medidas para prevenir las equivocaciones. A las estaciones se las llama a veces vrtices o puntos de ngulo, por medirse generalmente en cada una de ellas un ngulo o cambio de direccin.1.2. TRAZO DE POLIGONALES POR NGULOS DE DEFLEXIN. Los levantamientos para vas terrestres se hacen comnmente por deflexiones medidas hacia la derecha o hacia la izquierda desde las prolongaciones de las lneas. Un ngulo de deflexin no est especificado por completo sin la designacin D o I, y por supuesto, su valor no puede ser mayor de 180. Cada ngulo debe duplicarse o cuadruplicarse (es decir, medirse 2 o 4 veces) para reducir los errores de instrumento, y se debe determinar un valor medio.

2. LA NIVELACIN

La nivelacin como en todos los trabajos topogrficos, se puede efectuar por diversos procedimientos y con distintos grados de precisin, dependiendo del instrumental que se use y los mtodos que se apliquen.

Clases de Nivelacin:

Nivelacin Geomtrica.

Nivelacin Baromtrica.

Nivelacin Trigonomtrica.

Nivelacin Taquimtrica.

En esta parte del informe se analizar el mtodo de nivelacin: Directa o Geomtrica.

2.1. NIVELACIN DIRECTA O GEOMTRICA

Este mtodo determina directamente el desnivel entre dos puntos con la obtencin de un plano horizontal, es el ms preciso y el ms usado.

En esta figura es fcil entender que con la ayuda del equialtmetro o nivel de ingeniero se puede obtener la cota de B.Los instrumentos bsicos de una nivelacin geomtrica son: El nivel del ingeniero (equialtmetro). La mira.

2.1.1. Casos generales en una nivelacin geomtrica a) Nivelacin relativa: Cuando solo sea necesario conocer el desnivel entre dos puntos de la zona de trabajo. Para ello se asume una cota arbitraria a uno de los puntos lo suficientemente grande para no tener en el curso de nivelacin cotas negativas, o bien al punto ms bajo se le da cota cero.

b) Nivelacin absoluta:Cuando sea preciso trabajar con cotas absolutas. Este caso se ubica el B.M. de un punto cercano a la zona de trabajo, en el Per, el Instituto Geogrfico Nacional nos puede proporcionar dicho dato. A continuacin se lleva a cabo una nivelacin de circuito cerrado entre dicho B.M. y el punto ms cercano a la zona por nivelar.

2.2 Elementos Importantes de Una Nivelacin Geomtrica Puntos de nivel primario (bancos de nivel): Son los correspondientes a los puntos de control; stas deben estar documentadas.

Puntos de nivel secundario (puntos de cambio): Son aquellos puntos que sirven de apoyo para poder enlazar dos puntos de control, sobre dicho punto de cambio se coloca la mira para efectuar las lecturas correspondientes.

Se recomienda que los puntos secundarios sean pintados si se tratase de pavimentos o estacados provisionalmente en los jardines o tierra si fuese el caso; generalmente estos puntos deben desaparecer al concluir el trabajo de gabinete.

Vista atrs L (+) : Es la lectura de la mira correspondiente al punto de cota conocida.

Vista adelante L (-): Es la lectura de la mira correspondiente al punto de cota no conocida.

3. TIPOS DE NIVELACION GEOMETRICA

A.NIVELACIN GEOMTRICA SIMPLESirve para encontrar la cota de uno o ms puntos del terreno por medio de una sola estacin instrumental.

B.NIVELACION GEOMTRICA COMPUESTAEs el ms usado ya que generalmente los puntos a nivelar se encuentran a ms de la distancia mxima en que se puede colocar la mira, y por lo tanto se deben realizar tantas nivelaciones simples como sean necesarias para unirlos, para realizar una nivelacin se debe tener en cuenta una distancia para cada tramo de entre 120 a 180 m y luego dividir la longitud total por esta distancia para hallar la cantidad de tramos a realizar; los puntos intermedios entre los dos (o ms) puntos objetos del trabajo, se llamarn puntos de paso o V-.

C.NIVELACION GEOMTRICA RECPROCA Este mtodo se utiliza cuando: Se desea comprobar si el eje ptico del anteojo del nivel es paralelo a la directriz del nivel tubular.

No es posible colocar el instrumento en un lugar intermedio entre dos puntos de mira, ya sea porque se interponga un ro, un pantano o cualquier otro obstculo.

CAPITULO IIINSTRUMENTOS Y OBJETOS UTILIZADOS

Teodolito: Para realizar las medidas de distancias entre punto y los ngulos tanto horizontales como verticales. Obtiene las lecturas angulares digitalmente indicando el valor en pantalla, eliminando el error de apreciacin.

Miraestadimtrica: Es una regla graduada que permite medir diferencias de alturas, tambin con mtodos trigonomtricos podemos obtener distancias. Est graduada de una manera singular para poder realizar lecturas fcilmente e intuitivamente a diferentes distancias

Cuaderno de apuntes: Aqu anotaremos las medidas obtenidas para la realizacin de la grfica de la poligonal con sus respectivos ngulos y distancias.

CAPITULO IIIPROCESO EXPERIMENTALLuego de haber realizado la toma de datos en la Huaca, siguiendo todos los pasos respectivos, se procedi calcular los puntos exactos para el trazado de las grficas en el papel milimetrado, para ello se hizo uso de dos tablas y algunas frmulas ya aprendidas. PuntoLadoDistanciangulo de Deflexinngulo VerticalAltura de Teodolito

AAB105 m --------------------8920201.29 m

BBC24 m925445 (Left)89211.34 m

CCD38 m10306 (Right)8833051.47 m

DDE62 m784005 (Left)8825251.43 m

EEF38 m305705(Left)8958251.43 m

F-------- ---------------------------------

A continuacin los datos de la nivelacin del tramo A-B de la carretera realizada en una tercera visita a campo:

PuntoLadoDistanciaVista AtrsVista Adelante

AAB30 m1.525----------------

BBC30 m1.5931.170

CCD45.90 m1.5901.189

D-------------------0.59

Por ltimo los datos del GPS y brjula:Posicin 18 L 0288375 3mUTM 8664676 altura 279 msnmN 355 (Azimut)CAPITULO IVTRABAJO DE GABINETEPRIMERO: Con los datos obtenidos del trazo de la carretera obtendremos las coordenadas para ello necesitamos realizar los siguientes pasos:1) Calculo del ngulo HorizontalFormando ngulos en sentido horario de un tramo a otro tramo, se despeja con el ngulo de deflexin.B = 180 - 925445C = 180 + 10306D = 180 - 784005E = 180 - 305705PuntoLadoDistanciangulo de Deflexinngulo Horizontal

AAB105 m -------------------- --------------------

BBC24 m925445 (Left)870515

CCD38 m10306 (Right)2896

DDE62 m784005 (Left)1011955

EEF38 m305705(Left)149255

F-------- ------------------------------------------

2) Calculo del DHRLa hallamos con la siguiente frmula:DHR = distancia x Sen(ngulo vertical)2Obteniendo:PuntoLadoDistanciangulo VerticalDHR

AAB105 m892020104.98

BBC24 m892123.99

CCD38 m88330537.97

DDE62 m88252561.95

EEF38 m89582537.99

F---------------------------

3) Calculo del AzimutSe halla de la manera siguiente:Azimut AB: 355 Azimut BC = 355 + (ngulo Horizontal de B) + 180 Azimut CD = Azimut BC + (ngulo horizontal C) + 180Azimut DE = Azimut CD + (ngulo horizontal D) + 180Azimut EF = Azimut DE + (ngulo horizontal E) + 180(*) Si el resultado mayor a 360 se le resta 360 las veces que sea necesario hasta que sea menor al mencionado numero PuntoLadongulo HorizontalAzimut

AAB--------------------355

BBC8705152620515

CCD289651115

DDE10119552863110

EEF149255253405

F------------------------

4) Calculo de la variacin de la distancia entre cota y cota y la respectiva cota Se realiza con la siguiente formula V = distancia x Sen(ngulo vertical) x Cos(ngulo vertical)Cota A = 279 msnmCota B = VA + 279 msnmCota C = VB + Cota BCota D = VC + Cota CCota E = VD+ Cota DCota F = VE+ Cota E

PuntoLadoDistanciangulo Vertical VCota

AAB105 m8920201.21279

BBC24 m89210.27280.21

CCD38 m8833050.96280.48

DDE62 m8825251.70281.44

EEF38 m8958250.02283.14

F------------------------------283.16

5) Calculo de las Coordenadas ParcialesSe calculan con la siguiente formula: X = E = DHR Sen(Azimut)PuntoLadoDHRAzimutCoordenadas Parciales

X = EY = N

AAB104.98355- 9.14104.58

BBC23.992620515- 23.76- 3.30

CCD37.97511153.4337.81

DDE61.952863110-59.3917.61

EEF37.9925340516.3934.26

F--------

Y = N = DHR Cos(Azimut)

6) Calculo de las coordenadas TotalesCon las coordenadas del GPS en el punto A se suma o resta segn indique la coordenada parcial:PuntoCoordenadas Parciales Coordenadas Totales

X = EY = NX = EY = N

A- 9.14104.58288 375 8 664 676

B- 23.76- 3.30288 365.868 664 780.58

C3.4337.81288 342.18 664 777.28

D-59.3917.61288 345.538 664 815.09

E16.3934.26288 286.148 664 832.7

F288 302.538 664 866.96

Con el paso 4 y 6 realizaremos la grfica del trazo de la carretera.SEGUNDO: Con los datos obtenidos de la nivelacin hallaremos las cotas, para esto solo necesitamos las siguientes frmulas:Teodolito = Cota + Vista AtrsCota = Teodolito Vista Adelante (*) El teodolito es la altura de posicin del mismo sobre el nivel del mar.PuntoLadoDistanciaVista AtrsTeodolitoVista AdelanteCota

AAB30 m1.525280.525---------------279

BBC30 m1.593280.9481.170279.355

CCD45.90 m1.590281.3491.189279.759

D-------------------0.59280.759

Con los datos del cuadro anterior se puede graficar el perfil de nivelacin tomando en cuenta la distancia y la cota.

CONCLUSIONES

El teodolito es un instrumento de precisin que sirve para hallar alturas, distancias y ngulos de deflexin, El plano a escala sirve para graficar la poligonal con los datos tomados utilizando las coordenadas absolutas halladas con los clculos de gabinete. Como nos podemos dar cuenta, el nivel de ingeniero es un instrumento fundamental en la topografa al igual que la mira. Gracias al nivel del ingeniero, es posible determinar la diferencia de alturas de diferentes puntos. La mira debe estar vertical para evitar errores por la inclinacin de esta.

RECOMENDACIONES

Tener cuidado al momento de manipular los instrumentos, ya que son muy delicados. Tener en cuenta la precisin de cada instrumento al hacer las mediciones, el error afectara el trabajo realizado. Al momento de colocar el teodolito en un punto no moverlo mucho cuando este horizontal para que la plomada no se mueva mucho. El teodolito da varios datos cada uno de estos debe ser anotado y verificado. Es recomendable tener varias opiniones al momento de hacer la lectura de la altura, porque de esta manera se puede tener un valor promedio con mayor veracidad. Incorporar los accesorios necesarios a los equipos para cada prctica, para que de esta manera se hagan los trabajos con ms precisin.

BIBLIOGRAFA

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https://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/08/manual-de-carreteras.pdf

http://www.serbi.ula.ve/serbiula/libros-electronicos/Libros/topografia_plana/pdf/topografia.pdf

http://ocw.upm.es/expresion-grafica-en-la-ingenieria/dibujo-de-construccion/contenidos/MetodosTopograficos/dc3_metodos_topograficos.pdf

http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/01030101.pdf

Mendoza J. Topografa: Tecnicas Modernas (2012).Lima 1era Edicion

Jimenez,G. Topografa para Ingenieros Civiles (2007). Armenia.

Bannister. Tcnicas modernas en Topografa (2003). Alfaomega, 7ma Edicin.

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