TEMA 2: LEVANTAMIENTO Y REPLANTEO

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1 TEMA 2: LEVANTAMIENTO Y REPLANTEO

2 TEMA 2: LEVANTAMIENTO Y REPLANTEO 2.1 Introducción La materialización de un proyecto requiere inevitablemente la realización de una serie de trabajos topográficos. Para proyectar una nueva obra, ya sea de arquitectura, de infraestructura vial o de montaje, es primero necesario conocer las dimensiones y características de la superficie disponible para su emplazamiento. Así entonces, se requiere llevar a cabo varias operaciones que permitan traspasar la realidad a un plano, manteniendo las proporciones mediante la utilización de escalas de dibujo. El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos y posteriormente su representación en un plano es lo que se llama comúnmente "Levantamiento". La mayor parte de los levantamientos, tienen por objeto el cálculo de superficies y volúmenes, y la representación de las medidas tomadas en terreno mediante perfiles y planos, que servirán para situar un nuevo proyecto o realizar modificaciones en estructuras ya existentes. Una vez proyectada la nueva obra proporcionalmente sobre el papel, es necesario establecer en terreno, todos los datos imprescindibles para poder construirla, esto es: ejes, alturas, ángulos, entre otros. 2.2 Clases de levantamiento 17

3 Dependiendo de la magnitud, la precisión, y el objetivo, existen distintos tipos de levantamientos, que a grandes rasgos se agrupan en: Levantamiento Topográfico Consiste en determinar para cada punto de interés, la coordenada tridimensional correspondiente. Este tipo de levantamiento incluye las llamada curvas de nivel que son elementos geométricos que permiten visualizar el relieve de una zona determinada. Por abarcar superficies reducidas se realizan despreciando la curvatura de la tierra sin error apreciable Geodésico Es un tipo de levantamiento que se desarrolla en grandes extensiones de la superficie de la Tierra y donde para todos los cálculos se considera la curvatura terrestre. Para fines de este curso, los levantamientos topográficos son los más comunes y los que mas interesan; los geodésicos son de motivo especial al cual se dedica la Geodesia Tipos de levantamientos : a su vez, dentro de los levantamientos topográficos podemos encontrar: 1. De terrenos en general : Marcan linderos o los localizan, miden y dividen superficies, ubican terrenos en planos generales ligando con levantamientos anteriores, o proyectos obras y construcciones. utilizan medidas realizadas con equipo terrestre, como cintas de medición, instrumentos electrónicos para la medición de distancias, niveles, teodolitos, taquímetro y estaciones totales. 18

4 2. De vías de comunicación - Estudia y construye caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión, etc. 3. De minas - Fija y controla la posición de trabajos subterráneos y los relaciona con otros superficiales. Incluyendo levantamientos geofísicos para minerales y exploración de recursos de energía. 4. Levantamientos catastrales - Se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios, para fijare linderos o estudiar las obras urbanas. 5. Levantamientos aéreos - Se hacen por fotografía, generalmente desde aviones y se usan como auxiliares muy valiosos de todas las otras clases de levantamientos. 6. Levantamiento de Control: es una red de señales horizontales y verticales que sirven de referencia para otros levantamientos. 7. Levantamiento Topográfico: tiene por objetivo determinar la ubicación de las características o accidentes naturales o artificiales incluyendo también las elevaciones de todos los puntos. 8. Levantamiento Planimétrico: consiste en la determinación de la ubicación plana de los puntos que constituyen accidentes naturales o artificiales que caracterizan un terreno. 9. Levantamiento Catastral: este tipo de levantamientos puede ser planimétrico o topográfico y consisten en registrar además de los datos netamente topográficos, datos de densidad poblacional. 19

5 10. Levantamientos Hidrográficos: definen la línea de playa y las profundidades de lagos, corrientes, océanos, represas y otros cuerpos de agua. 11. Levantamiento de Rutas: se efectúan para planear, diseñar y construir carreteras, ferrocarriles, líneas de tuberías y otros proyectos lineales. 12. Levantamientos de construcción: determinan la línea, la pendiente, las elevaciones de control, las posiciones horizontales, las dimensiones y las configuraciones para operaciones de construcción. También proporcionan datos elementales para calcular los pagos de contratistas,(rellenos, paso de rodillos, confección de terraplenes, etc. 13. Levantamiento final según obra construida: documenta la ubicación final exacta y disposición de los trabajos de ingeniería y registran todos los cambios de diseño que se hayan incorporado a la construcción. Estos levantamientos son sumamente importantes cuando se construyen obras subterráneas de servicios, cuyas localizaciones precisas se deben conocer para evitar daños inesperados al llevar a cabo, posteriormente, otras obras. 14. Levantamientos de terrenos para edificar: determinan los deslindes de las propiedades, los derechos de acceso, las servidumbres y la ubicación de obstrucciones y colectores de acuerdo con los ángulos de rasantes. 15. Levantamientos industriales: también llamados de alineamiento óptico, son procedimientos para realizar mediciones 20

6 extremadamente precisasen procesos de manufactura o industriales, (Petrox, Huachipato) 16. Levantamientos aéreos: este tipo de levantamientos pueden lograrse ya sea utilizando la fotogrametría o a través de detección remota. La fotogrametría usa cámaras que se montan que se montan en los aviones y la detección remota emplea cámaras y otros tipos de sensores que pueden transportarse tanto en aviones como en satélites 17. Levantamiento por satélite: incluyen la determinación de sitios en el terreno usando receptores GPS, o de imágenes por satélite para el mapeo y observación de grandes regiones de la superficie de la Tierra. La combinación de estos y la incorporación de otras características específicas requeridas para cada proyecto en particular genera un sinnúmero de otros tipos de levantamientos cuya denominación será definida al momento de realizarlo. 2.2 Replanteo Como ya se ha mencionado, se llama replanteo al proceso inverso al levantamiento: consiste básicamente en establecer en un terreno dado direcciones, líneas o ejes y alturas según un proyecto indique. El replanteo es el comienzo de toda obra, ya sea de edificación, de vialidad o de minería, ya que mediante este procedimiento quedan establecidos en terreno mediante un trazado con cal o aserrín los puntos y ejes necesarios para comenzar a trabajar. 21

7 En obras de edificación se replantean ejes de muros y cotas de piso terminado. Se replantean escaleras, áreas verdes, urbanización, alcantarillado y agua potable, etc. En obras viales se replantean ejes de los caminos, anchos y altos, forma de las secciones transversales, curvas verticales, curvas horizontales, etc. En minería se replantean también ejes de túneles, curvas de las bóvedas, altura de los pisos entre otros. Ejemplo: A continuación se muestra una situación real, que deben resolver los estudiantes organizados en grupos de trabajo. Una empresa constructora se ha adjudicado la construcción de un edificio de 8 pisos en la ciudad de Concepción. En el momento de la entrega de terreno, los encargados de las obras se dieron cuenta de que los límites del predio no estaban claramente definidos. Para solucionar el problema cuanto antes y dar inicio a los trabajos de instalación de faenas fue necesario recurrir a la información contenida en planos de emplazamiento y escrituras de la propiedad, de modo de esclarecer las líneas y puntos necesarios para delimitar correctamente el sitio. Se debe tener en cuenta que la única línea marcada claramente es el eje de la calzada. Así entonces, se dispuso de la siguiente información: Planos 22

8 Las escrituras señalan: La propiedad ubicada en calle Prieto N º 148 colinda por el norte en 40.5 metros con la propiedad de Doña Margarita Rosas, por el sur en 39.4 metros con la propiedad de Don Patricio Pinzón; por el oriente en 50 metros con Don Arcadio Cancino y por el poniente con calle Prieto en 49 metros. Se pide: Analizar en grupos cómo se podría resolver el problema utilizando la matemática y la geometría. Elaborar una pauta de procedimientos señalando cada uno de los pasos a seguir para establecer en terreno los deslindes correspondientes Señalar los materiales, herramientas y personal requerido para realizar el procedimiento. Determinar la cota de NPT si esta debe situarse 0.4 (m) sobre el eje de la calzada 23

9 Establecer el procedimiento necesario para marcar dicha cota en terreno. Para resolver el problema planteado, es necesario contar con una cinta métrica, algunas lienzas, un plomo y un equipo de personas que lleven a cabo un procedimiento de triangulación. La triangulación es fundamental para encontrar puntos en un terreno que ya han sido proyectados en un plano. Para llevar a la práctica este procedimiento geométrico, se requiere conocer la posición de dos puntos y su relación entre si para determinar la posición de un tercero. Sean A y B dos puntos cuya posición se conoce tanto en el plano como en la realidad: Si conocemos Dab y conocemos Dbc, entonces es posible encontrar la ubicación del punto C, ya que las distancias constituyen los radios de dos círculos: uno con centro en A y otro con centro en B. Estos círculos se intersectan en un punto en que se cumplen las dos distancias antes señaladas: 24

10 Se observan en la figura dos puntos de intersección, para decidir cuál es el punto buscado solo basta observar los detalles establecidos en los planos correspondientes. horizontales. Este procedimiento se utiliza para replantear puntos en terrenos Si se desea replantear una línea paralela a otra, es necesario recurrir al conocido Teorema de Pitágoras, Para el caso del ejemplo, muchos de ustedes podrían pensar que para restaurar la línea de solera bastaría con con medir a partir del eje de la calzada, 3,5 (m) en dos puntos y ya. Pero si se detienen a pensarño un poco más, podrán observar que de este modo no hay forma de asegurar que las mediciones sean perpendiculares a la línea que forma el eje de la calzada. Por este motivo, la única manera de hacer un buen trabajo es recurriendo al Teorema de Pitágoras, ( ver biografía al final del texto) Supongamos una línea recta AB y supongamos que necesitamos establecer en terreno otra línea recta CD paralela a la primera y distante de ella 4 (m) 25

11 1º Se debe marcar un punto sobre la línea existente que llamaremos s. A partir del punto s, se debe medir sobre el eje ya existente, con una cinta la cantidad de 3 (m) y marcar el punto r. 2º Al mismo tiempo, partiendo desde s con una cinta y desde r con otra cinta, se miden 4 (m) desde s y 5 (m) desde r. De esta forma estamos formando un triángulo rectángulo de catetos 3 (m) y 4(m) e hipotenusa 5(m). 3º Cuando las cintas cumplan con la distancia 4 (m) desde s y con la distancia 5 (m) desde r, se deja caer una plomada y se tendrá un punto P, distante 4(m) del eje y que ha sido medido perpendicularmente al eje existente. 4º Si es procedimiento se repite en otro punto del eje existente, tendremos dos puntos equidistantes del eje de la calzada que pueden unirse y formar una línea paralela correctamente establecida. 26