Tipos de levantamientos topográficos

Transcripción

1 Tipos de levantamientos topográficos Levantamientos de tipo general (lotes y parcelas) Estos levantamientos tienen por objeto marcar o localizar linderos, medianías o límites de propiedades, medir y dividir superficies, ubicar terrenos en planos generales, ligarlos con levantamientos anteriores o proyectar obras y construcciones. Las principales operaciones son: Definición de itinerario y medición de poligonales por los linderos existentes para hallar su longitud y orientación o dirección. Replanteo de linderos desaparecidos partiendo de datos anteriores sobre longitud y orientación valiéndose de toda la información posible y disponible. División de fincas en parcelas de forma y características determinadas, operación que se conoce con el nombre de fraccionamiento. Amojonamiento de linderos para garantizar su posición y permanencia. Referencia de las mojoneras, ligándolas en posición a señales permanentes en el terreno. Cálculo de áreas, distancias y direcciones, que es, en esencia el resultado de los trabajos de agrimensura. Representación gráfica del levantamiento mediante la confección o dibujo de planos. Soporte de las actas de los deslindes practicados. Levantamiento de vías de comunicación Son los levantamientos que sirven para estudiar y construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc. Las operaciones son las siguientes: Levantamiento topográfico de la franja donde va a quedar emplazada la obra tanto en planta como en elevación (planimetría y altimetría simultáneas). Diseño en planta del eje de la vía según las especificaciones de diseño geométrico dadas para el tipo de obra. Localización del eje de la obra diseñado mediante la colocación de estacas a cortos intervalos de unas a otras, generalmente a distancias fijas de 5, 10 o 20 metros. Nivelación del eje estacado o abscisado, mediante itinerarios de nivelación para determinar el perfil del terreno a lo largo del eje diseñado y localizado. Dibujo del perfil y anotación de las pendientes longitudinales Determinación de secciones o perfiles transversales de la obra y la ubicación de los puntos de chaflanes respectivos.

2 Cálculo de volúmenes (cubicación) y programación de las labores de explanación o de movimientos de tierras (diagramas de masas), para la optimización de cortes y rellenos hasta alcanzar la línea de subrasante de la vía. Trazo y localización de las obras respecto al eje, tales como puentes, desagües, alcantarillas, drenajes, filtros, muros de contención, etc. Localización y señalamiento de los derechos de vía ó zonas legales de paso a lo largo del eje de la obra. Levantamientos de minas Estos levantamientos tienen por objeto fijar y controlar la posición de los trabajos subterráneos requeridos para la explotación de minas de materiales minerales y relacionarlos con las obras superficiales. Las operaciones corresponden a las siguientes: Determinación en la superficie del terreno de los límites legales de la concesión y amojonamiento de los mismos. Levantamiento topográfico completo del terreno ocupado por la concesión y confecciona miento del plano o dibujo topográfico correspondiente. Localización en la superficie de los pozos, excavaciones, perforaciones para las exploraciones, las vías férreas, las plantas de trituración de agregados y minerales y demás detalles característicos de estas explotaciones. Levantamiento subterráneo necesario para la localización de todas las galerías o túneles de la misma. Dibujo de los planos de las partes componentes de la explotación, donde figuren las galerías, tanto en sección longitudinal como transversal. Dibujo del plano geológico, donde se indiquen las formaciones rocosas y accidentes geológicos. Cubicación de tierras y minerales extraídos de la excavación en la mina. Levantamientos hidrográficos Estos levantamientos se refieren a los trabajos necesarios para la obtención de los planos de masas de aguas, líneas de litorales o costeras, relieve del fondo de lagos y ríos, ya sea para fines de navegación, para embalses, toma y conducción de aguas, cuantificación de recursos hídricos, etc. Las operaciones generales son las siguientes: Levantamiento topográfico de las orillas que limitan las masas o corrientes de agua. Batimetría mediante sondas ecográficas para determinar la profundidad del agua y la naturaleza del fondo. Localización en planta de los puntos de sondeos batimétricos mediante observaciones de ángulos y distancias. Dibujo del plano correspondiente, en el que figuren las orillas, las presas, las profundidades y todos los detalles que se estimen necesarios. Observación de las mareas o de los cambios del nivel de las aguas en lagos y ríos.

3 Medición de la intensidad de las corrientes o aforos de caudales o gastos (volumen de agua que pasa por un punto determinado de la corriente por unidad de tiempo). Levantamientos catastrales y urbanos Son los levantamientos que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios para fijar linderos o estudiar las zonas urbanas con el objeto de tener el plano que servirá de base para la planeación, estudios y diseños de ensanches, ampliaciones, reformas y proyecto de vías urbanas y de los servicios públicos, (redes de acueducto, alcantarillado, teléfonos, electricidad, etc.). Un plano de población es un levantamiento donde se hacen las mediciones de las manzanas, redes viales, identificando claramente las áreas públicas(vías, parques, zonas de reserva, etc.) de las áreas privadas (edificaciones y solares), tomando la mayor cantidad de detalles tanto de la configuración horizontal como vertical del terreno. Estos planos son de gran utilidad especialmente para proyectos y mejoras y reformas en las grandes ciudades. Este trabajo debe ser hecho con extrema precisión y se basa en puntos de posición conocida, fijados previamente con procedimientos geodésicos y que se toman como señales permanentes de referencia. Igualmente se debe complementar la red de puntos de referencia, materializando nuevos puntos de posición conocida, tanto en planta en función de sus coordenadas, como en elevación, altitud o cota. Los levantamientos catastrales comprenden los trabajos necesarios para levantar planos de propiedades y definir los linderos y áreas de las fincas campestres, cultivos, edificaciones, así como toda clase de predios con espacios cubiertos y libres, con fines principalmente fiscales, especialmente para la determinación de avalúos y para el cobro de impuesto predial. Las operaciones que integran este trabajo son las siguientes: Establecimiento de una red de puntos de apoyo, tanto en planimetría como en altimetría. Relleno de esta red con tantos puntos como sea necesario para poder confeccionar un plano bien detallado. Referenciación de cierto número de puntos especiales, tales como esquinas de calles, con marcas adecuadas referido a un sistema único de coordenadas rectangulares. Confección de un plano de la población bien detallado con la localización y dimensiones de cada casa. Preparación de un plano o mapa mural. Dibujo de uno o varios planos donde se pueda apreciar la red de distribución de los diferentes servicios que van por el subsuelo (tuberías, alcantarillados, cables telefónicos, etc.).

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5 Levantamientos topográficos La topografía es la ciencia que estudia los lugares y su descripción. A continuación se describe uno de los tipos más comunes de llevar a cabo este estudio: los levantamientos topográficos; su definición y sus consecuencias. Definición: Un levantamiento topográfico consiste en hacer una topografía de un lugar, es decir, llevar a cabo la descripción de un terreno en concreto. Mediante el levantamiento topográfico, un topógrafo realiza un escrutinio de una superficie, incluyendo tanto las características naturales de esa superficie como las que haya hecho el ser humano. Con los datos obtenidos en un levantamiento tipográfico se pueden trazar mapas o planos en los que aparte de las características mencionadas anteriormente, también se describen las diferencias de altura de los relieves o de los elementos que se encuentran en el lugar donde se realiza el levantamiento. Objetivos: El principal objetivo de un levantamiento topográfico es determinar la posición relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal. Esto se realiza mediante un método llamado planimetría. El siguiente objetivo es determinar la altura entre varios puntos en relación con el plano horizontal definido anteriormente. Esto se lleva a cabo mediante la nivelación directa. Tras ejecutar estos dos objetivos, es posible trazar planos y mapas a partir de los resultados obtenidos consiguiendo un levantamiento tipográfico. Consecuencias: Los levantamientos topográficos y la topografía en general, tienen una gran importancia en el desarrollo de proyectos de construcción de infraestructuras debido a la evolución y avance que se ha producido en esta ciencia por la ayuda de las nuevas tecnologías que permiten llevar a cabo mediciones y descripciones más precisas y exactas; por eso una medida mal tomada o un plano mal realizado puede tener graves consecuencias pues eso supondría una incorrecta representación de la realidad que impediría llevar a cabo construcciones en dicho terreno.

6 Errores de levantamientos topográficos "EL ERROR" pertenece únicamente a las mediciones, o sea, si definimos medir como estimar cualquier cosa donde no es posible lograr obtener el valor verdadero, y se aclara que en los conteos es posible llegar al valor verdadero. Los errores son inevitables para el agrimensor más experimentado, completamente entrenado y motivado. Los errores naturales. Las mediciones se realizan comúnmente en un ambiente que es esencialmente incontrolable (para el caso de un agrimensor, normalmente al aire libre y lejos de crear condiciones de laboratorio). Los efectos sobre los instrumentos y los procesos de factores tales como temperatura, presión atmosférica, refracción atmosférica, humedad, radiación solar y calor, viento, gravedad, y la curvatura de la Tierra deben magnificarse, y las lecturas deben corregirse para estas variables si es que se pretenden los resultados más precisos posibles Los errores del instrumental. Todas las medidas emplean instrumentos, desde las simples plomadas, cintas defectuosas, aparatos mal calibrados, etc. Los errores personales. Desde el primer instante un albañil hasta el aparato electrónico más sofisticado, algún error siempre está presente en las medidas debido a la imperfección en la fabricación, ajuste o características básicas del instrumento, en que un Ser Humano se involucra directamente con una medición, y debido a que los Humanos son imperfectos, los errores son inevitables en las mediciones. La automatización y la electrónica han reducido errores inherentes a la influencia de las personas en las mediciones, pero no los ha eliminado. La gente todavía genera errores de bisección y centralización, por ejemplo, cuando las lecturas son realizadas electrónicamente por una Estación Total. Los errores de cálculo. Aunque se registren la cantidad de dígitos suficientes y estos sean llevados mediante todos los pasos del cómputo, e incluso con una conversión por factores y una constante contienen la cantidad de dígitos suficientes y debido a que en todo calculo siempre se realizan redondeos, siempre tendremos errores.

7 Origen de los Errores Naturales Viento.- El viento hace vibrar el aparato, lo que ocasiona que al momento de realizar las observaciones pueden estar equivocadas. Cambios en la temperatura.- Las diferencias de temperatura ocasionan dilatación desigual de diversas partes de los aparatos de precisión. En los niveles de burbuja, ésta se desplaza hacia el extremo más caliente del tubo. Los efectos de la temperatura se reducen protegiendo los instrumentos contra efectos de calor o del frío. Refracción.- La refracción desigual desvía la visual y puede ocasionar una ondulación aparente al momento de realizar una observación. Es conveniente evitar mediciones en el momento en que los rayos solares inciden en el lente del objetivo. En algunos casos deben posponerse las observaciones hasta que mejoren las condiciones atmosféricas. Origen de los Errores Personales El instrumento no está correctamente centrado sobre el punto.- Durante el tiempo que se ocupa una estación, de preferencia en radiaciones, debe verificarse a intervalos la posición de la plomada óptica, para asegurarse de que permanece centrada y de que el instrumento está precisamente en el punto. Las burbujas de los niveles no están perfectamente centradas.- Deben revisarse las burbujas con frecuencia, pero nunca se debe corregir nivelación en el momento de las observaciones del punto de referencia y punto adelante, solamente antes de comenzar y después de terminar una medida angular. Uso incorrecto de los tornillos tangenciales.- El operador debe ser hábil para manipular los tornillos tangenciales al tacto sin tener que mirarlos. Enfoque deficiente.- Para que no haya error por paralaje es necesario enfocar correctamente el ocular sobre los hilos reticulares y el objetivo sobre el punto visado. Verificación de alineación.- El revisar y volver a verificar la posición del ajuste de la retícula sobre una mira, produce en realidad resultados menos efectivos que los que de una observación rápida. Se recomienda realizar la alineación rápida con los hilos de la retícula y de inmediato continuar con la operación. Tripiés inestables.- Los tornillos de las patas de un tripié deben estar lo suficiente apretados para que no tengan juego ni estén forzados. Los regatones deben estar bien fijos al terreno.

8 Comparación entre errores sistemáticos y errores accidentales. Sistemáticos Según la ley fisicomatemática determinada. Se conocen en signos y magnitud. Exceso (+) efecto (-) Son corregibles. Son de cuantía Varían proporcionalmente al nº de Accidentales Según la ley de las probabilidades. No se conoce su magnitud ni su signo. No se pueden corregir pero pueden disminuirse siguiendo determinado procedimiento. No Son de cuantía Varían proporcionalmente a la del nº de observaciones realizados. De manera particular estudiaremos los Errores sistemáticos en la medición con cinta, aunque debemos estar conscientes que en la práctica de campo siempre se realizan los levantamientos tal y como debe ser: Los errores sistemáticos por efecto de cinta, disminuye si se tiene en cuenta todos los cuidados, verificaciones y correcciones antes explicadas, pero los errores accidentales suelen presentarse como a continuación se indica: El no colocar verticalmente una ficha al marcar los pequeños tramos por medir o al moverla lateralmente con cinta. Que el Cero de la cinta no coincide exactamente con el punto donde se inicia una medición. Errores debidos a las variaciones de tensión, pues si la medición se hace con dinamómetro llegan a presentarse pequeñas variaciones a pesar de buscar que se da la misma tensión. Error por temperatura Los cambios de temperatura producen deformaciones en las longitudes de las cintas usadas en el campo. Por ejemplo la cinta de acero se normaliza generalmente a 20º centígrado es decir que su longitud nominal corresponde a esta temperatura. Si al realizar la medición la temperatura es mayor de 20º centígrados la cinta se dilata, en caso contrario si la temperatura es menor a 20º centígrados la cinta se contrae lo que incurre en un error por temperatura y se calcula de la siguiente forma: Cx= (T-To) L To= Es la temperatura de normalización de la cinta T= Es la temperatura promedia al realizar la medición L= Es la longitud nominal de la cinta = Es el coeficiente de dilatación térmica de la cinta de acero

9 Error por longitud incorrecta Algunas veces las cintas traen errores en su medida. Llamamos longitud nominal a la longitud ideal o la que dice le fabricante que tiene así la longitud real será la comparada por un patrón la conexión, es decir la que en verdad tiene. La corrección por longitud errónea se obtiene mediante la siguiente fórmula: CL= L - L L = Es la longitud real de la cinta producida del contraste del patrón. L= Es la longitud nominal de la cinta. CL= corrección de la longitud. Error por falta de horizontalidad Cuando el terreno es dependiente uniforme, se puede hacer la medición directamente sobre el terreno con menos error que en el banqueo partiendo de la medición en pendiente se calcula la distancia horizontal la corrección por falta de horizontalidad es Ch= h²/(2s) h= Es el desnivel entre los puntos externos de la cinta s= Es la distancia de la parte inclinada del terreno. Error por catenaria: Se da por la forma convexa que presenta la cinta suspendida entre dos apoyos debido principalmente al peso de la cinta y a la tensión aplicada al momento de realizar la medición estos aspectos hacen que se acorte la medida de la distancia horizontal entre las graduaciones de dos puntos de la cinta la corrección es: C/c= -W2L /24p2 W= peso de la cinta en kilogramos p= Es la tensión aplicada al realizar la medición en kilogramos Error por tensión: Los fabricantes de cintas definen ciertas características de operación para obtener la longitud Nominal de las cintas que fabrican. Cp= (P- Po) L /AE L: longitud nominal. P= tensión aplicada al momento de la extensión Po= tensión de fabricación de la cinta kg A= área de la sección transversal de la cinta

10 E= Módulos de elasticidad =2.1*104kg/mm2 Error de Angulo en una sola estación Cuando se ha cometido una falta en la medida de un ángulo en una sola estación, se puede encontrar la estación en que se ha cometido dicha falta, a condición de que se midan todos los ángulos interiores de la poligonal. Si suponemos que se ha cometido una falta en La estación E, siendo este un error ñ, el que será acusado por la ecuación: = [(n- 2)*200]+d La que arrojara un valor aproximadamente de ñ para d. Por lo que si construimos gráficamente la poligonal, partiendo de A, luego B, etc., calculando previamente los azimut en el mismo orden de partida, sin considerar el error encontrado para E, en lugar de llegar a, llegaremos a A' por la desviación brusca sufrida en E, de no saber que E tiene el error, se procede a graficar nuevamente la poligonal, sobre la ya realizada, pero en lugar de hacer el recorrido ya hecho, se hará en sentido opuesto, con lo que encontraremos el vértice del error, el que se notara, debido a su proximidad a la intersección de ambas poligonales; de lo anterior, nos daremos cuenta, que el punto de intersección es E o muy próximo a él. Error de Distancia Cuando la condición de los ángulos se verifica satisfactoriamente, y al graficar la poligonal, resultase un error de cierre muy grande, es así seguro que este se debe a faltas en la medida de las longitudes. Solo es posible localizar el error cuando corresponde a un solo lado de la poligonal. En este caso, el error de cierre, será paralelo a la dirección del lado culpable, por lo que se puede comprender, el éxito no es siempre seguro, porque podrían haber varios lados cuya dirección sea muy parecida, como lo ocurrido frecuentemente en trabajos llevados por los caminos públicos, y en este caso, siempre subsiste la indeterminación. Por lo que debido a la serie de circunstancias que tienden a ocurrir para la localización de este error, en la mayoría de las situaciones en que aparece, es necesario rehacer parte del trabajo. Errores de cierre Tolerables Siendo la tolerancia el error máximo aceptable en toda observación, para lo cual se eliminan las equivocaciones, aceptando dentro de un cierto límite esperado, tanto los errores sistemáticos como accidentales. Como las pequeñas equivocaciones no son fáciles de detectar, y ellas no producen generalmente grandes dificultades, se procede en el momento de su encuentro, a tratarlas y no a eliminarlas, sino que burlarlas del lugar en que entorpecen. Aunque en distintos países son diferentes los límites de cierres tolerables para las poligonales, hay poca variación de unos a otros, y siempre son dependientes de la clase de terreno en que se opera, ya sean estos llanos, quebrados y/o accidentados.