Índice: Tabla de contenido UNIDAD 1: CONCEPTOS BÁSICOS E IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA. .................. ........................... ................... ................ ...... 3
UNIDAD 2: INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS ..................................................................................... 9
UNIDAD 3: MEDICIÓN CON CINTA .................................................................................................... 11
UNIDAD 4: ANGULOS TOPOGRAFICOS. ............................................................................................. 14
UNIDAD 5: LEVANTAMIENTOS PLANIMETRICOS............................................................................... 17
UNIDAD 1: CONCEPTOS BÁSICOS E IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA.
1.1Definiciones Topografía: Es Topografía: Es la ciencia y la técnica de realizar mediciones de ángulos y distancias en extensiones de terrenos lo suficientemente reducidas como para poder desprecias el efecto de curvatura terrestre, para después procesarlas y obtener así coordenadas de puntos, direcciones, elevaciones, áreas volúmenes, en formas grafica o numérica, según los requerimientos del trabajo. Estudia el conjunto de procedimientos para determinar la posición de un punto sobre la superficie terrestre, por medio de medidas según los tres elementos del espacio: dos distancias y una elevación o una distancia, una elevación y una dirección. os levantamientos topográficos: Se topográficos: Se realizan con el fin de determinar la configuración del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra, de elementos naturales o instalaciones construidas por el hombre.
1.2 Áreas de aplicación Es difícil imaginar un proyecto de ingeniería, por sencillo que este sea, en el que no se tenga que recurrir a la topografía en todas y cada una de sus fases. Dentro de los levantamientos topográficos se encuentran: a) Levantamiento de terrenos en general: Tienen 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 medir construcciones construcciones existentes. b) Topografías de vías de comunicación: Es comunicación: Es la que sirve sirve para estudiar y construir caminos, caminos, ferrocarriles, canales, líneas de transmisión, tr ansmisión, acueductos, etc. c) Topografías de minas: minas: Tiene por objeto fijar y controlar la posición de trabajos subterráneos y relacionarlos con las obras superficiales. d) Levantamientos catastrales: catastrales: Son los que se hacen en ciudades, zonas urbanas y municipios, para fijar linderos y estudiar las obras o bras urbanas. e) Levantamientos aéreos: Son 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.
1.3 División de la Topografía Los diversos componentes que integran la topografía se agrupan en tres grandes grupos bien diferenciados:
a) Teoría de errores y cálculos de compensación: Constituye compensación: Constituye la agrupación de los métodos matemáticos que permiten la minimización de los inevitable errores cometidos en las mediciones, y que permite también establecer los métodos y los instrumentos idóneos a utilizar en los diversos trabajos topográficos, para obtener la máxima calidad en los mismos. b) Instrumentación: En Instrumentación: En esta división se estudian los diferentes tipos de equipos usados en topografía para llevar a cabo las mediciones, angulares o de distancias, para establecer sus principios de funcionamiento, llevar a cabo su mantenimiento y lograr su óptima utilización. c) Métodos Topográficos: Topográficos: Es el conjunto de operaciones necesarias para obtener la proyección horizontal y las cotas de los puntos medidos en el terreno. Generalmente las proyecciones horizontales se calculan en forma independiente de las cotas de los puntos, diferenciándose entonces en dos grandes grupos:3 Métodos planímetros, planímetros, solo se toma en cu cuenta la proyección del terreno sobre un plano horizontal imaginario que se supone es la superficie media de la tierra. Su representación grafica se presenta mediante un plano a escala con los correspondientes límites físicos, longitudinales, direcciones, colindancias y tipo de perímetro. Métodos altimétricos: La altimétricos: La altimetría, tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los diferentes puntos del terreno. Adicionalmente Adicionalmente a la planimetría del mismo y se representa mediante curvas de nivel (punto con igual altitud) y perfiles longitudinales longitudinales y transversales.
1.4Levantamientos Topográficos Son el conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de los puntos y realizar posteriormente su representación sobre un plano de referencia horizontal. Así pues, el procedimiento a seguir en los levantamientos topográficos comprende dos etapas fundamentales: a. El trabajo de campo, campo, que es la recopilación o levantamiento de los datos, fundamentales consiste en medir ángulos horizontales, detalles nombre, direcciones, direcciones, tipo de linderos (cerco, muros, etc.). Con la tecnología actual es posible solamente realizar mediciones a un punto fijo y capturar sus coordenadas respecto a un sistema de referencias, estas coordenadas son descaradas posteriormente a un archivo digital que a su vez son importadas desde un software CAD para su procesamiento y acabado final. El trabajo de campo influye el proceso inverso es decir ubicar en campo puntos de una obra incluye de diseñada como por ejemplo un edificio, una red de tuberías, un nuevo lindero, un puente, etc. b. El trabajo de gabinete o de oficina, que oficina, que consiste en el cálculo de las posiciones de los puntos medidos y el dibujo de los mismos sobre un plano a escala y cumpliendo la normativa de presentación técnica en las instituciones públicas, empleando software de dibujo. El trabajo
de oficina incluye la elaboración de documentos técnicos como las memorias de cálculo donde se refleja la constancia de los cálculos efectuados en los t rabajos; la descripción técnica que consiste en la teatralización de los datos de distancias, direcciones y colindancias de cada uno de los costados de un terreno, para la elaboración de documentos legales como las escrituras de propiedad, con este información se conforma una carpeta técnica de proyecto topográfico para ser presentada a propietarios particulares, instituciones públicas para el trámite de permisos o a otros profesionales para continuar con la fase de diseño de un proyecto. En el trabajo de escritorio tambien se incluye los cálculos respectivos para el trazo o ubicación en campo de una obra. La mayor parte de los levantamientos tienen por objeto el cálculo de superficies y volúmenes y la representación representación ellas ellas medidas tomadas en el campo mediante perfile y planos. planos.
1.5 ACTIVIDADES IMPORTANTES DE LEVANTAMIENTOS a. La planeación: planeación: Puede realizarse levantamientos levantamientos precisos con equipos antiguos u obsoletos, obsoletos, pero puede ahorras tiempo y dinero al emplear instrumentos modernos, una buena planeación es un elemento importante para lograr economía y precisión. La planeación incluye la selección del equipo y el método, el reconocimiento de área a levantar, ubicación de mojones selección de puntos de estación del instrumento, detalles, y referencias para completar la información del terreno. b. Registro de campo: Ninguna otra fase de la topografía es más importante como el registro preciso de datos de campo. Aunque en la actualidad existen colectores automáticos externo e internos a los instrumentos, la utilización de registros hechos a manos es aún un aspecto importante del levantamiento y lo será por muchos años más, porque permite anotar aquellos aspectos de interés para el topógrafo y que facilitaran el dibujo preciso de un proyectos los registros están incompletos equivocados o confusos es posible que se tenga que regresar para repetir una parte o la totalidad de un trabajo lo cual representa perdida de tiempo y dinero. 1. 2. 3. 4.
Nombre, dirección y teléfono del topógrafo en la página inicial del trabajo Nombre del trabajo, fecha, clima y localización Nombre de integrantes de la cuadrilla obrigada de trabajo Los registros de campo deben organizarse de una forma apropiada con nomenclaturas lógicas y secuenciales. secuenciales. 5. Las mediciones se deben registrar cuando se hacen en el campo y no dejar nada a la memoria. 6. Utilizar esquemas cuando sea necesario, exagerando el tamaño para aclarar información de un detalle por ejemplo, un muro de piedra dentro del levantamiento la distorsión de su tamaño puede ayudar a complementar sus medidas reales que dibujarlo en pequeña escala. 7. Las notas se deben tomar con lápiz de manera que los registros sean relativamente permanentes, se pueden enumerar las paginas, utilización de flechas para referencias
de esquemas, resaltar la dirección de norte, anotar nombre de colindancias, tipos de cerco.
1.6 PLANOS Y ESCALAS TOPOGRAFICOS Los productos finales de la topografía son, en su gran mayoría de carácter grafico es decir, dibujos a escala de los detalles resaltantes de levantamientos sobre un determinado tipo de papel, o bien dibujos realizados mediante un programa adecuado, generalmente un CADD de las siglas en ingles Computer-Aided Design And Draftinhg. Dr aftinhg. El mapa El mapa es una representación convencional, generalmente plano de fenómenos concretos o abstractos localizables en el espacio que se afecta mediante diversos sistemas de proyección, los cuales son sistemas convencionales para realizar la transposición sobre un superficie plano de una parte del globo terrestre (elipsoide) y de su topografía (relieve), y según diferentes escalas, las cuales son la relación de reducción del elipsoide sobre la superficie plana. Mapas base o mapas topográficos Tienen la finalidad de representar los elementos del terreno necesarios hará la referenciacion (x, y, z). Planos Topográficos Los planos son la representación gráfica y exhaustiva de todos los elementos que plantea un proyecto. Ubicación: Segregación: Remedición: Planta de conjunto: Topográficos: Perfiles: Modelos 3D:
Elementos del plano de topografía 1.
Símbolo del Norte
2. 3. 4. 5. 6.
Croquis de ubicación Cuadro para sellos Membrete Cuadro de rumbos y distancias Medidas de plano
Componentes de un plano
UNIDAD 2: INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS
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La brújula: Para medir direcciones en el terreno es un instrumento simple que permite la medición de ángulos en el terreno con respecto al norte magnético. Transito: Instrumento topográfico para medir ángulos vert icales y horizontales con una precisión de 1 minuto (1) o 20 segundos. Teodolito Óptico: Es la evolución del tránsito mecánico en este caso, los círculos son de vidrio y traen una serie de primas para observar en un ocular adicional. Teodolito electrónico: Es la versión del teodolito óptico con la incorporación de electrónica para hacer la lectura del círculo vertical y horizontal. El nivel: Es un instrumento que representa una referencia con respecto a un plano horizontal. La cinta métrica: Es la reproducción de un número determinado de veces (3, 5, 30, 50,100) de la unidad patrón. El odómetro: Es una rueda que al girar sobre la superficie del terreno convierte el número de revoluciones obtenidas en distancias inclinada la cual puede ser leída directamente sobre un contador o pantalla digital. El distancio metro: Dispositivo electrónico para medición de distancias, funciona emitiendo un haz luminoso ya sea infrarrojo o láser, este rebota en un prisma o directamente sobre la superficie, y dependiendo del tiempo que tarda el haz en recorrer la distancia es como determina esta. Estación Total: Es la integración del teodolito teodolito electrónico con un distancio distancio metro puede calcular coordenadas almacenar la información de las coordenadas en la memoria del aparato sin necesidad necesidad de apuntarlas en una libreta con lápiz y papel. papel. GPS: Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System) hay dos tipos: Navegadores GPS. GPS Topográficos
UNIDAD 3: MEDICIÓN CON CINTA
3.1 Levantamiento Topográfico. Es el conjunto de operaciones operaciones que tiene por por objeto de determinación de de la posición relativa de puntos en la superficie de la tierra o poca altura sobre la misma. El proceso de levantamiento puede dividirse en 2 partes: a. Trabajo de campo: Toma campo: Toma directa de datos b. Trabajo de oficina: Cálculo oficina: Cálculo y dibujo que dependen del levantamiento. Los levantamientos topográficos pueden dividirse en 3 clases: a. Los que tiene por objeto o bjeto la determinación y fijación de los lindero del terreno b. Los que han de servir de base a otros proyectos c. Los de gran extensión y suma precisión a cargo del gobierno Medida de distancia: En topografía, al hablar de distancia entre 2 puntos, se sobreentiende que se trata de la distancia horizontal que haya entre ellos. 1. Cinta: Precisión: Cinta: Precisión: 1/1000 -1/500 se usa para poligonales de levantamientos topográficos. Trabajos ordinarios de construcciones civiles. 2. Cinta de precisión: precisión: Precisión: 1/10000 – 1 /30000 se usa en poligonales de planos de población y trabajo delicados de ingeniería. 3. Electrónicos: Precisión: Electrónicos: Precisión: 1/300000000. Se usa para control de levantamientos de precisión
Métodos generales para medir distancias. 1. Cinta: Cinta: Se llama también medición directa. Las cintas métricas se hacen de diversos materiales con longitud y pesos variables. 2. Electrónicos: Electrónicos: Los procesos científicos han hecho posible la construcción de aparatos electrónicos para medir distancias con toda precisión.
3.2 MEDICIONES CON CINTA Los tamaños más comunes son de 10, 15y 30 metros. También de 25, 50 y 100 metros, todas divididas en decímetros y centímetros. Equipo necesarios para la medición con cinta:
Pines Jalones Plomada
3.3 Levantamiento con cinta Se puede levantar un plano con cinta, descomponiendo la superficie de que se trate en triángulos y midiendo los lados y ángulos suficientes para poder calcular los demás lados y ángulos necesarios para dibujar el plano y poder calcular el área correspondiente.
3.4 Mediciones con obstáculos A. Recta paralela a partir de una recta AB se construyen 2 perpendiculares, AF Y BG de igual longitud. B. Triangulo rectángulo se construye una perpendicular AF se mide la distancia B y el ángulo Ase obtiene la distancia AB igual a: B*cotan (a). C. Triangulo semejante se elige un punto F a una cierta distancia del obstáculo. Se miden las distancias AF Y BF. D. Terrenos inclinados Tomar las medidas en tramos que permitan mantener la horizontalidad, mediante el uso de plomadas se hacen puntos intermedios de medición que se marca en el terreno y sirven de partida al siguiente siguiente tramo. Procedimientos de campo la medición con cinta: i. ii. iii. iv. v. vi.
La alineación El tensado Aplome Marcaje Lectura Anotaciones
UNIDAD 4: ANGULOS TOPOGRAFICOS.
4.1 ANGULOS TOPOGRAFICOS Los anglos se miden generalmente con teodolito, cinta, plancheta, sextante, brújula o estación total. Los ángulos y las direcciones direcciones pueden clasificarse en:
Horizontales: Son medidos es un plano horizontal y se miden en grados minutos y segundos de acuerdo a la siguiente relación. 1 grado 1 grado 1 minuto
60 ‘ 3600 “ 60”
Los ángulos horizontales se pueden dividir en los siguientes tipos.
Azimut Desviación Angulo Positivo Angulo interior Rumbo
1. Azimut: Es el ángulo formado por la alineación contado a partir del norte. 0< a <360 2. Deflexión: Es Deflexión: Es el ángulo S una línea y la prolongación de la precedente varía entre 0 y 180 grados y es positivo si está en el sentido de las agujas del reloj. 3. Ángulos Positivos: Positivos: Se llaman así al ángulo formado por una línea con su precedente en sentido de las agujas del reloj. 4. Ángulos interiores: Es una poligonal cerrada, los ángulos formados por cada dos lados consecutivos por dentro del polígono se llaman ángulos interiores. 5. Rumbos: Rumbos: Es el ángulo formado entre una línea y la dirección norte o sur, dirigida hacia el este u oeste.
4.2 OPERACIONES O ACTIVIDADES DEL DEL TRABAJO TOPORAFICO. Las actividades u operaciones necesarias para llevar acabo un levantamiento topográfico, prácticamente se dividen en 2 tipos de trabajo: Trabajo de campo y trabajo de oficina.
3. PUESTA EN LA ESTACIÓN DEL INSTRUMENTO 1. Coloque el instrumento sobre la base del trípode este lo más nivelada posible y la plomada lo más cerca posible del punto de estación. Debe tenerse cuidado de extender las patas del trípode hasta una altura conveniente para el proceso de medición. 2. Fije una de las patas del trípode firmemente al terreno y levantando las otras 2, mientras observa la plomada muévalos lentamente hasta que el recticulo de la plomada óptica coincida exactamente con el punto de estación. 3. Fije las patas del instrumento firmemente al terreno y actuando sobre los tornillos nivelantes de la base de la estación. 4. Deslizando las patas extensibles del trípode centre la burbuja del nivel esférico de la base de la estación. 4. CENTRADO 1. Compruebe que la plomada que aun coincida con el punto de estación 2. Con los tornillos nivelantes, vuelva a centrar la burbuja del nivel esférico 3. Proceda a nivelar el nivel esférico, alineando el eje del nivel paralelo a los tornillos nivelantes.
4.3 TRABAJO Y OPERACIONES DE OFICINA O GABINETE Como complemento a las operaciones de campo y con base a los datos medidos y registrados adecuadamente, en las operaciones de oficina se calcula en términos generales los siguientes parámetros:
Coordenadas cartesianas de todos los puntos Distancia entre punto Ángulos entre 2 alineamientos Dirección de un alineamiento con base en una line a tomada como referencia Áreas de lote, Parcelas, franjas, áreas de sección transversales Cubicaciones y determinación de volúmenes de tierra Alturas relativas de puntos
UNIDAD 5: LEVANTAMIEN LEVANTAMIENTOS TOS PLANIMETRICOS
5.1 LEVANTAMIENTO POR RADIACIÓN El método de radiación es radiación es uno de los método es de levantamiento de poligonales cerradas, y es el método más simple en el que se emplea el teodolito o la cinta o la estación total y prisma. La radiación se utiliza para tomar los detalles entorno a un punto conocido. La radiación es en muchas ocasiones un método complementario de la poligonal. Procedimiento 1. Hacer un reconocimiento de la zona a levantar, materializando los vértices que costituyen el lindero que conforma la poligonal cerrada. 2. Situar dentro de la zona a levantar un punto (estación desde el que puedan verse todos los vértices del polígono) 3. Armar el Trípode sobre la estación, centrado y nivelado 4. La escala angular horizontal se coloca en 0°0’0” con respecto al norte 5. Se miden los azimut de cada uno de los vértices 6. Desde el punto 0 se miden las distancias 0.1, 0.2, 0.3… 7. Es necesario Volver a leer el azimut hacia el primer punto 1, para comprobar que el aparato.
5.2 LEVANTAMIENTO POR POLIGONALES ABIERTAS Y CERRADAS El método de poligonales consiste en el levantamiento de una línea quebrada, constituida por vértices (estaciones de la poligonal) y lados que traen dichos vértices. OPERACIONES PARA LEVANTAMIENTO DE UNA POLIGONAL 1. Cuadrilla: Cuadrilla: Las cuadrillas están compuestas por u operador (topógrafo) y uno o 2 ayudante (llamados en el medio cadenero o bastonero). El operador lee y anota los ángulos mientras m ientras que los ayudantes colocan las señales en las estaciones adyacentes. 2. Selección de las estaciones: estaciones: Las estaciones de la poligonal se seleccionan de acuerdo a los objetivos del trabajo. 3. Medición de los lados: Los lados: Los lados de una poligonal se miden con instrumentos láser o con cintas de acero o con cintaticas. 4. Medición de los ángulos: Para ángulos: Para medir los ángulos de una poligonal se procede a estacionar en cada uno de los vértices siguiendo un sentido de giro predeterminado en el sentido de las agujas del reloj.
5.3 CÁLCULO Y COMPENSACION DE POLIGONALES CERRADAS Las poligonales cerradas en las cuales el punto de inicio es el mismo punto de cierre, proporcionando por lo tanto control de cierre angular y lineal.
En poligonales cerradas y en poligonales abiertas de enlace con control, se realizan las siguientes operaciones: 1. Calculo y compensación de error de cierre angular 2. Calculo de Azimut o rumbos entre alineaciones 3. Calculo de las proyecciones de los lados 4. Calculo de error de cierre lineal 5. Compensación del error lineal 6. Calculo de las coordenadas de los vértices
5.4 CALCULO DE AREAS El cálculo de las áreas se puede ejecutar mediante 2 procesos: A. Áreas por coordenadas cartesiana: cartesiana: El cálculo por coordenadas cartesianas se realiza fácilmente, ordenando la serie de vértices de la poligonal que determina el área problema y volviendo a repetir el vértice inicial. B. Áreas mediante software: software: Todos los programas de diseño CAD cuenta con una herramienta para el cálculo del área.
5.5 DIVISION DE SUPERFICIES La partición y el amojonamiento de un terreno finca o solar rustica se trata de una de las tareas más frecuentes que puede realizar un topógrafo tanto como para los particulares como para los abogados, la segregación o separación de una porción de terreno de un terreno matriz se dividirá tal como se detalla en la herencia.
5.6 LOTIFICACIONES Y URBANIZACIONES Se entenderá por parcelación habitacional, la división simultanea sucesiva del suelo en 2 o más lotes, cuando pueda dar lugar a la constitución de un núcleo de población. Todo proyecto de parcelación habitacional deberá cumplir con todos los requisitos que señala el REGLAMENTO A LA LEY DE URBANISMO Y CONSTRUCCION EN LO RELATIVO A PARCELACIONES Y URBANIZACIONES HABITACIONALES HABITACIONALES los cuales se han clasificado de la siguiente manera: A. Requisitos previos a la presentación de una solicitud de permiso de parcelación B. Requisitos para la obtención de un permiso de parcelación o sub parcelación C. Requisitos para la ejecución de obras D. Requisitos para la escrituración y conexión de los servicios
5.7 ELABOREACION DE DOCUMENTOS TECNICOS En topografía se demanda la elaboración de informe para documentar los trabajos de medición, cálculos o diseños.
