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Levantamiento topografico – metodo poligonal



UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

“FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA”
INGENIERIA AMBIENTAL

TEMA: LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO – METODO POLIGONAL

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO – METODO POLIGONAL

I. INTODUCCION

sDe qué manera podría llevar a cabo un proyecto en la cual se tenga que evaluar una zona histórica si éste no conoce la extensión, las construcciones existentes, los hitos naturales presentes, ni la forma o el relieve del terreno donde se realizaría?. Del mismo modo, sle sería factible diseñar planos de los terrenos sin conocer las dimensiones del terreno donde llevarlo a cabo, o sin saber si el terreno es completamente plano y horizontal o se trata de la ladera de un cerró con fuerte pendiente?

Ante éstas y otras innumerables interrogantes se hace evidente la necesidad de contar con una ciencia que se ocupe de la medición del terreno, las dimensiones horizontales de éste, ubicación, coordenadas UTM. He ahí la Topografía, ciencia que responde a estas interrogantes llevando las dimensiones del terreno, en una forma sorprendentemente precisa, a representaciones gráficas que son de gran utilidad, y más aún, de vital importancia, para el desarrollo de la ingeniería, ya que de los resultados de las medidas topográficas depende directamente la ubicación, tanto en el plano como en la cota, de cualquier proyecto que tenga que realizar mediciones de áreas que se haya estudiado correctamente.




Con lo mencionado anteriormente, queda en claro que es deber del profesional tener un amplio conocimiento y manejo de esta ciencia; para así ser capaz de aplicar los métodos para medir áreas, longitudes horizontales, etc., e interpretar el significado de un levantamiento topográfico utilizando el método poligonal, por ejemplo, y valerse de éstos conceptos para elaborar correcta y lo más óptimamente posible un proyecto.

Éste es el objetivo que se perseguí en el curso de topografía general, en el cual conocido los fundamentos y alcances más significativos de esta ciencia, como también se ha aprendido a utilizar los instrumentos de medición propios de la ya mencionada, teniendo así laoportunidad de aplicar cabalmente la teoría aprendida.

Sin embargo es esencialmente en la práctica final, de la cual trata el presente informe, donde se da la posibilidad de poner en práctica todos los conocimientos adquiridos y los objetivos alcanzados del desarrollo de la asignatura. Esta práctica consta de un levantamiento topográfico aplicando la metodología poligonal, cuya aplicación se hace a un sector del campus de la Universidad Alas Peruanas.

Por ello, la importancia y fundamental de la topografía en la formación del profesional en Ingeniería Ambiental, porque le proporcionará la representación gráfica de una determinada extensión de terreno denominada plano, que constituye elemento básico para la elaboración de los proyectos, levantamiento de información de terreno, relacionado a temas ambientales. El plano es el resultado de una serie de mediciones que se realizan en una extensión de terreno con instrumentos apropiados que luego pasan al gabinete de dibujo donde se realizan los cálculos necesarios y el dibujo respectivo.



El levantamiento topográfico es la regla fundamental, es proceder de lo general a lo particular. Se debe tener presente el trabajo en su conjunto cuando se dan los primeros pasos. Los diferentes tipos de levantamientos topográficos requieren precisiones diversas, pero es importante determinar con la mayor precisión posible los primeros puntos de cada levantamiento.

II. MARCO CONCEPTUAL

Cómo realizar un levantamiento topográfico por el método de poligonales, sQué es una poligonal?

1. Una poligonal es una serie de líneas rectas que conectan estaciones poligonales, que son puntos establecidos en el itinerario de un levantamiento. Una poligonal sigue un recorrido en zigzag, lo cual quiere decir que cambia de dirección en cada estación de la poligonal.

2. El levantamiento de poligonales es un procedimiento muy frecuente en topografía, en el cual se recorren líneas rectas para llevar a cabo el levantamiento planimétrico. Es especialmente adecuado para terrenos planos o boscosos.

3. Existen dos tipos de poligonales

a) Si la poligonal forma una figura cerrada, tal como el perímetro que delimita el emplazamiento de una área determinada, se trata de una poligonal cerrada;



b) Si la poligonal forma una línea con un principio y un final, tal como el eje central de un canal de alimentación de agua, se llama poligonalabierta.

Poligonal abierta


sQué método se debe usar para el levantamiento de una poligonal?

Cuando se lleva a cabo el levantamiento de una poligonal, se realizan mediciones para conocer

• La distancia entre las estaciones poligonales;
• La orientación de cada segmento de la poligonal.
[pic][pic]
[pic]
Si se dispone de una brújula se puede llevar a cabo el levantamiento de una poligonal con brújula. Se miden los azimut con la brújula. Los levantamientos de poligonales con brújula son muy útiles para adquirir una visión de conjunto del terreno. También ayudan a completar los detalles de levantamientos realizados previamente.
sQué es una brújula?

Una brújula simple se compone generalmente de una aguja magnética que oscila libremente sobre un pivote en el centro de un círculo graduado. La aguja magnética se orienta automáticamente hacia el norte magnético*. La aguja está encerrada en una caja con tapa transparente que la protege.

Las brújulas de orientación en general se montan sobre un trozo rectangular pequeño de plástico transparente. Están dotadas de una línea de mira en el eje de un espejo móvil. Cuando el espejo se inclina, es posible observar simultáneamente la brújula y la recta trazada en el suelo.

Brújula de orientación Poligonal con brújula


|Una aguja magnética señala siempre en la misma dirección a”€ el |  | |
|norte magnético. Esa es la razón por la cual las brújulas a |
|menudo se usan para orientarse en el campo y para llevar a |
|cabo levantamientos cartográficos.
La parte de la aguja que |
|señala el norte magnético está siempre claramente marcada, en |
|general con color rojo o negro. |
|El anillo exterior de la brújula en general está graduado en |
|360°.
La graduación 0° ó 360° lleva la indicación N, o sea el |
|Norte. En muchas brújulas la graduación aumenta en el sentido |
|de las agujas del reloj y se pueden leer las siguientes letras |
|en el círculo: |
|a 90°, E for Este; |
|a 180°, S for Sur; |
|a 270°, O for Oeste. |
|A veces también se indican las orientaciones intermedias tales |
|como NE, SE, SO y NO.
|

|Uso de la brújula para medir ángulos horizontales |
|Ya se ha dicho que la aguja de una brújula señala siempre en | |
|la misma dirección - el norte magnético. Para poder utilizar |
|esta dirección como eje de referencia, es necesario que ella |


|coincida con el 0° de la brújula. Si no coincide exactamente, |
|se deberá girar el círculo graduado hasta lograr la |
|coincidencia. Recién entonces se podrá usar la brújula como se |
|describe más adelante. |
|   |  |
|En cualquier punto dado, el ángulo formado por el norte | 
|magnético y una línearecta se llama azimut de esa línea. El |
|azimut magnético con relación al norte, llamado azimut o Az, |
|se mide siempre en la dirección de las agujas del reloj desde |
|el norte magnético a la línea en cuestión |
|Ejemplo |
|Azimut OA = 37°; Az OB = 118°; Az OC = 230°; Az OD =340°. . |


III.
OBJETIVOS

1.
El objetivo más importante de esta práctica está en la realización de un levantamiento topográfico aplicando la metodología poligonal, para así poder representar a escala en un plano, las dimensiones de una poligonal, coordenadas UTM, otros detalles del lugar.
2. Otro objetivo relevante es la puesta en práctica de los conocimientos adquiridos durante el curso, tanto en lo teórico como en lo práctico, como así mismo el uso adecuado del instrumental propio de la Topografía, aplicando el método poligonal.
3. También se puede destacar como objetivo importante alcanzar un buen manejo de esta ciencia, hecho que probablemente será de utilidad en algún trabajo posterior y de seguro trascendental en la interpretación de planos en varias áreas de la ingeniería.
4. Es importante rescatar, la oportunidad que se brinda en esta práctica de tener una vaga idea acerca de lo que es la vida en terreno de la aplicación de la topografía. Este hecho puede llegar a tener gran importancia, ya que comúnmente en la vida universitaria nosotros los alumnos no tenemos por ahora la opción de conocer muy cerca el desempeño laboral en el futuro.
5. Practicar la medición de las distancias y áreas, aplicando el método poligonal.

IV. MATERIALES Los instrumentos, herramientas y materiales utilizados en campo son.

1. Una Wincha.
2. Tres Jalones
3. Cinco estacas 2´x1.5´ (altura de 25 a 30 cm).
4. Una libreta de campo.
5. Clavos de 1´ (10 unidades) y 4´ (20 unidades
6.Chapas (20 unidades)
7. Pintura de color rojo
8.
Martillo
9.
Comba
10.
GPS
11.
Brújula
12.
Machete

V. METODOLOGIA.- La metodología a seguir para la medición de distancias y área de un determinado terreno, es en base a la metodología POLIGONAL, que consiste que a partir de un solo punto conocido se mida distancias horizontales y azimut a lo largo de una línea quebrada (ver figura 1):
Poligonal cerrada


1. Se ubica la zona objetivo
2.
Se ubica los puntos de la poligonal
3.
Se mide las coordenadas de ubicación (coordenadas UTM) y el nivel del mar
4. Se ubica una los puntos, como se puede ver en el plano adjunto
5. Se alinean a través de los jalones ambos extremos
6.
Las distancias a medir deben ser menores a 30 m
7. Se mide los ángulos horizontales con la brújula en cada punto
8. Utilizando la wincha se mide la distancia del punto inicial al punto medio alineado
9. Las mediciones se repiten hasta llegar al punto D

[pic

VI. PROCEDIMIENTO

• Consiste en determinar distancias de los segmentos AB, BC, CD, DA.
• Medir con la brújula los ángulos horizontales
• Medir las coordenadas UTM en cada uno de los puntos y registral la altura de cada uno de ellos.
• En gabinete se calcula los ángulos internos, siguiendo la metodología.

VII. RESULTADOS DE LA MEDICIÓN DE CAMPO

Los resultados obtenidos de campo se pueden visualizar en el plano adjunto.

VIII. CONCLUSIÓN

a–S Los errores de cierre obtenidos en todos los sistemas empleados, tanto para la poligonal, se mantuvieron en su totalidad dentro de los rangos permisibles o tolerables. Este hecho permite afirmar con toda certeza que los objetivos planteados en el marco práctico de la asignatura fueron cumplidos a cabalidad, alcanzándose un buen nivel en el manejo de los instrumentos propios de la Topografía y en la aplicación de las técnicas o procedimientos utilizados del curso.

a–S El desarrollo de la presente práctica, ha permitido conocer, confeccionar y aprender a interpretar toda la información que un levantamiento topográfico entrega. Estos conceptos adquiridos, de seguro, serán trascendentales para la asimilación y aprobación de otros ramos de la carrera; como además serán de vital importancia en el desarrollo de cualquier proyecto, asesoría o actividad futura de la vida laboral que se espera a futuro como IngenierosAmbientales.

a–S Otro alcance válido de hacer, se refiere al buen nivel que finalmente se alcanzó en la coordinación del trabajo en equipo. En la ejecución de esta práctica, cada persona cumplió con una importante y destacada función, la cual desarrolló cada uno con gran motivación y responsabilidad. Este hecho fue de vital trascendencia para obtener buenos resultados, y de seguro será de utilidad a futuro, tanto en otro trabajo que se requiera hacer.

a–S Métodos de medición de ángulos horizontales

|Sección1 |Método |Ángulo |Precisión |Comentarios |Equipo2 |
|horizontal
|3.1* |Grafómetro casero |Medio a largo |Baja |Mejor para 40-80 m |Grafómetro |
|Para ángulos mayores de 10°
|3.2** |Brújula |Medio a largo |Media |Mejor para 40-100 m |Brújula |
|Para ángulos mayores de
|10°Sin interferencias magnéticas
|3.3* |Compas or Brújula o|Cualquiera |Bajo a media |Sólo en clima seco |Brújula simple, |
transportador transportador, papel |
de dibujo |
|3.3** |Tabla o plancheta |Cualquiera |Baja a media |Sólo en clima seco |Plancheta,papel de |
dibujo |
|3.4* |Método del ángulo |Pequeño |Medio a |Para trazar una perpendicular |Cuerda de medición |
recto grande |
|3.5***|Teodolito |Cualquiera |Alta |Util para distancias largas |Teodolito con círculo |
graduado horizontal |
|3.6 |Misceláneo |Solo ángulos |Media a alta |Adaptar el método a la longitud de la |Varios |
|rectos perpendicularr

IX. ANEXOS: EJEMPLO

|Levantamiento topográfico de una poligonal |
  pic] |
|Cuando se debe realizar el levantamiento topográfico de |
|una poligonal*, se mide el azimut de dos lados desde cada |
|uno de los vértices. Así, para cada uno de los lados del |
|polígono, se determina un azimut delantero y uno trasero. |
|Luego se verifica la exactitud de los dos azimut, que |
|deben diferir 180°.
Si así no fuera, se resta 180° del |
|azimut mayor y se calcula el promedio entre ese valor y el |
|azimut más pequeño. Para llevar a cabo tal cosa, se suman |
|los dos números y se divide por dos. A partir de los |
|promedios así calculados para los otros azimut, es posible |
|calcular los ángulos interiores del polígono, tal como se |
|explica más arriba. |
|Nota: para llevar a cabo unaverificación final, se deben |
|sumar todos los ángulos interiores. La suma obtenida debe |
|ser igual a (N - 2) x 180°, donde N es el número de lados |
|del polígono. |
|  |  |
|Ejemplo | 
|Se debe realizar el levantamiento topográfico del polígono |
|ABCDEA. A partir del vértice A se mide el azimut delantero |
|Az AB = 40° y el trasero Az AE = 120°. El operador se |
|desplaza luego en el sentido de las agujas del reloj hacia |
|el vértice B y mide el azimut trasero Az BA = 222° y |
|delantero Az BC = 110°. Procede de la misma manera para |
|los otros tres vértices C, D y E. En total se obtienen |
|diez medidas que se anotan en un cuaderno. |
|Se calculan los valores que aparecen en la columna 3 |
|sustrayendo 180° del azimut mayor medido en cada vértice. |
|Se obtienen así valores que deben ser iguales a los azimut |
|de medida inferior que aparecen en la columna 1 o en la |
|columna 2, de acuerdo a la posición del vértice. |
|  |  |
|Si los valores son idénticos a los azimut de medida | 
|inferior observados (vértices C, E), tales resultados se |
|inscriben en las columnas 4 ó 5, dependiendo del tipo de |
|azimut de que se trate. |
| Si tales valores son diferentes (vértices A, B y D): |
|Se utilizan las columnas 1 ó 2 y la columna 3 para |
|calcular el valor promedio de los azimut más pequeños. A |
|tal efecto se debe agregar la medida de los azimut de |
|valor inferior que figuran en las columnas 1 ó 2 a los |
|números de la columna 3.
Se divide el total por 2 para |
|obtener el promedio.
Por ejemplo, en el vértice A, el |
|azimut delantero de la recta AB es igual a (42 + 40) ÷ 2 = |
|41°. En el vértice D, el azimut trasero ED es igual a (66 |
|+ 68) ÷ 2 = 67°.
En este caso se inscribe un azimut |
|delantero en la columna 4 y un azimut trasero en la |
|columna 5. |
|Se suma 180° a los azimut más pequeños calculados para |
|calcular los restantes azimut.
Por ejemplo, en el vértice |
|A, el azimut trasero de la recta BA es igual a 41 + 180 = |
|221° y, en el vértice D, el azimut delantero DE = 67 + 180 |
|= 247°. Como se hizo precedentemente, se inscribe un |
|azimut delantero en la columna 4 y un azimut trasero en la |
|columna (5). |
|  | |  |


|Los azimuts delanteros y traseros observados en el polígono ABCDE, en un cuadro y en un croquis |




|Vértice del polígono |Azimut observados |Azimut más |Azimut calculados |
|grandes- 180°
Az delantero |Az trasero Az delantero |Az trasero |
|Columna |1 |2 |3 |4 |5 ||A |(1) AB = 40 |(4) BA = 222 |42 |AB = 41 |BA = 221 |
|B |(3) BC = 110 |(6) CB = 288 |108 |BC = 109 |CB = 289 |
|C |(5) CD = 185 |(8) DC = 5 |5 |CD = 185 |DC = 5 |
|D |(7) DE = 246 |(10) ED = 68 |66 |DE = 247 |ED = 67 |
|E |(9) EA. = 300 |( 2) AE = 120 |120 |EA = 300 |AE = 120 |

Calcular los ángulos interiores, asociando los azimut calculados (columnas 4 y 5) de dos en dos, procediendo de la siguiente manera, con la ayuda de un croquis:
|ángulo EAB = Az AE - Az AB = 120s - 41s = 79s | 
|  |  |  |
|ángulo ABC = Az BA - Az BC = 221s - 109s = 112s  | 
|  |  |  |
|ángulo BCD = Az CB - Az CD = 289s - 185s = 104s | 
|  |  |  |
|ángulo CDE = 360s - (Az DE- Az DC)= 360s - (247s - 5s) = 118s | 
|  |  |  |
|ángulo DEA = 360°- (Az EA - Az ED) = 360s - (300s - 67s) = | 
|127s |

• Verificar los cálculos: la suma de los ángulos debe ser igual a (5 - 2) x 180° = 540°. Estos cálculos (79° + 112° + 104° + 118° + 127° = 540°) son por lo tanto correctos.






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