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IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA

La topografía es una de las artes más antiguas e importante que practica el hombre, porque desde los tiempos más antiguos ha sido necesario marcar límites y terrenos. En la era moderna la topografía se utiliza extensamente, los resultados de los levantamientos topográficos de nuestros días se emplean por ejemplo, para:

• Elaborar planos de superficies terrestres, arriba y abajo del mar.

• Trazar cartas de navegación para uso en el aire, tierra y mar.

• Establecer límites en terrenos de propiedad privada y pública.

La topografía es de suma importancia para todos aquellos que desean realizar estudios de ingeniería en cualesquiera de sus ramas, así como para los estudiantes de arquitectura, no solo por los conocimientos y habilidades que puedan adquirir, si no por la influencia didáctica de su estudio.

La topografía tiene aplicaciones dentro de ingeniería agrícola, tanto en levantamientos como trazos, deslindes, divisiones de tierra (agrodesia) determinación de área, etc. En la ingeniería eléctrica: en los levantamientos previos y los trazos de líneas de trasmisión, construcción de plantas hidroeléctricas, en instalación de equipos para plantas nucleolectricas, etc. En ingeniería mecánica e industrial: para la instalación precisa de maquinas y equipos industriales, configuración de piezas metálicas de gran precisión, etc. En la ingeniería civil: en ella es necesario realizar trabajos topográficos antes, durante y después de la construcción de obras tales como carreteras, ferrocarriles edificios, puentes, canales, presas, etc.

PLNIMETRIA

Es una de las divisiones de la topografía. Consiste en proyectar sobre un plano horizontal los elementos de la cadena o poligonal sin considerar su diferencia de elevación.

ALTIMETRIA

Es la parte de la topografía que estudia las diferencias de elevación de los puntos sobre la superficie terrestre, dando su posición relativa o absoluta, proyectado sobre un plano vertical y referida a un plano de comparación cualquiera o a una superficie de comparación como el nivel medio del mar.

PLANIALTIMETRIA

Estudia los métodos y procedimientos de medición y representación grafica de los elementos que componen las cadenas planimetrica y altimétrica simultáneamente.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

Las mediciones y recopilaciones de datos suficiente al terreno que se desea representar, a ese procedimiento se le conoce como levantamiento topográfico.

FUENTES DE ERROR

• Errores de medidas de ángulos y distancias.

• Selección deficientes de estaciones, que resultan en malas condiciones de visado debidas a:

• Sol y sombra alternadas

• Visibilidad de la parte superior del estadal solamente

• Visado hacia donde esta el sol

• No hacer el doble visado, o no duplicar los ángulos de deflexión.

TIPOS DE ERRORES

Los errores que contienen las medidas son de dos tipos:

• Sistemáticos: Se conforman en las leyes matemáticas y físicas. Su magnitud puede ser constante o variable, dependiendo de las condiciones. Los errores sistemáticos, pueden calcularse y eliminarse sus defectos, aplicando correcciones. Por ejemplo; una cinta de 30m que tiene una longitud mayor en 0,005m, introducirá un error positivo de 0,005m (5mm) cada vez que se utiliza. El cambio de longitud de una cinta de acero resulta de una diferencia dada de temperaturas.

• Accidentales: son los que quedan después de haber eliminado las equivocaciones y los errores sistemáticos. Son ocasionados por factores que quedan fuera de control del observador, obedecen las leyes de la probabilidad. Estos errores están presentes en todas las mediciones topográficas.

ESCALA

Es el concepto fundamental en las representaciones gráficas, bien sean cartas, mapas, planos, croquis u otras gráficas.

Se define como "la relación existente entre la medida gráfica del dibujo y la real del terreno". Y se puede expresar mediante la siguiente división:

Escala = medida del plano / medida del terreno

E = P / T o E = P : T

Es indispensable que ambas medidas se expresen en la misma clase de unidades, es decir, ambas en metros (m), centímetros (cm), o bien en milímetros (mm), o cualquier otra clase de unidades que deseemos, como podrían ser otras unidades arbitrarias, tales como la longitud de un palo, palmos, pies, etc.

Veamos dos ejemplos relativos al manejo de escalas:

• Ejemplo: Tenemos un plano a escala E = 1:10.000.

TEODOLITO

Es un aparato que posee múltiples usos en topografía, se usa principalmente para medir ángulos horizontales y verticales, distancias por taquimetría y para trazar alineamientos rectos.

TIPOS DE TEODOLITO

• Repetidor: Están equipados con un mecanismo doble de eje acimutal (similar a los de transito norte americano, pero generalmente de forma cilíndrica) o con un tornillo fijador de repetición. Como en el teodolito común, este diseño permite repetir los ángulos cualquier número de veces y acumularlos directamente en círculo del instrumento.

• De Precisión Direccionales: Es un tipo de instrumento no repetidor que no tiene doble movimiento horizontal. Se leen con el direcciones más que ángulos. Después que se ha dirigido una visual a un punto, se leen en el círculo la dirección de la línea al punto. Una observación hecha al punto siguiente dará una nueva dirección, de manera que puede calcularse el ángulo comprendido entre las líneas restando la primera dirección de la segunda.

PARTES DE UN TEODOLITO

• Base: Macizo metálico con un hueco en forma cilíndrica o cónica, el cual sirve de asiento para el limbo alidada.

• Alidada: Tiene una plataforma donde se ubican los tornillos calantes determinados para vertical izar los ejes verticales (V-V). La parte inferior esta vinculada con el trípode. Aquí se ubican anteojo, espejo, iluminación, plomada óptica, tornillos macrometricos y micrométricos.

• Limbo: Se determina como el círculo horizontal del teodolito, es el círculo donde se miden los ángulos horizontales de 0 a 360 grados.

• Nivel Tubular: También llamados niveles de plataforma, van montados en ángulos rectos, sobre la plataforma superior y sirven para nivelar los teodolitos, de modo que el eje vertical tome realmente esta posición al hacer las observaciones.

• Collar Para Enfocar El Telescopio: Permite enfocar el objeto, para tomar con más precisión los ángulos con que se van a trabajar.

• Tornillos Calantes: El pie del aparato puede llevar tres o cuatro tornillos niveladores o tornillos calantes que tienen sus puntas apoyadas sobre la placa de la base del instrumento, cuando giran estos tornillos el teodolito de inclina, la función de los tornillos calantes es de nivelar el teodolito con la ayuda del nivel tubular.

• Anteojo: Va fijado a un eje horizontal que su aleja en cojinete dispuesto sobre soportes. El anteojo puede girar alrededor de este eje telescopico horizontal y puede girar verticalmente apretando el tornillo de fijación que corresponde.

• Espejo De Iluminación: permite la entrada de luz, para leer la imagen del limbo y el eclímetro.

• Tornillo Macrometrico: Permite tener mayor moviendo al teodolito y fijar el instrumento para tomar ángulos, limbo, alidada, anteojo.

• Tonillos Micrométricos: Permite hacer pequeños movimientos para girar el punto en el cual se va a trabajar, cruz del retículo y moviendo horizontal y vertical.

• Nivel Esférico: Permite nivelar el teodolito con los trípodes, después de nivelar el instrumento con este nivel se va a utilizar el nivel tubular.

SISTEMA AXIAL Y SUS EJES

Son conjuntos de ejes imaginarios los cuales tienen que cumplir ciertas condiciones entre si, para poder realizar una buena medición, este sistema esta compuesto por tres ejes:

• Eje Vertical: Se materializa en el teodolito cuando el nivel azimutal (circuito vertical) se encuentra colocado y coinciden con la vertical del punto estacionario V-V.

• Eje Horizontal: Se materializa en el centro del eclímetro o circulo vertical H-H.

• Eje de Colimación: Es el que pasa por el centro del eclímetro C-C. Condición.

El V-V sea vertical.

V-V perpendicular H-H. Error inclinación.

H-H perpendicular C-C. Error colimación.

CINTA METRICA

Las cintas métricas se hacen de distintos materiales, con la longitud y pesos muy variables. Se emplea para hacer medidas en el campo, de distancias horizontales. En la topografía la mas común es la de acero y mide de 50 a 100 mts.

TIJERAS

Sirven para sostener la cinta métrica.

PLOMADA

Es una pieza metálica terminada en punta y sostenida de una cuerda muy fina y sirve para la proyección vertical de un punto situándolo a cierta altura sobre el suelo.

MIRA

Es una regla de madera graduada que en unión del nivel sirve para hacer nivelaciones y taquimetría. LA mira esta graduada generalmente en dobles centímetros, puede ser de una sola pieza (enteriza) de dos piezas articuladas o de dos o más enchufadas unas en otras. La longitud más corriente de las miras es de tres o cuatro.

BRUJULA

Una brújula consta esencialmente de una aguja de acero magnetizado, montada sobre un pibote situado en el centro de un limbo o circulo graduado. LA aguja apunta hacia el norte magnético, los polos magnéticos norte y sur están situados aproximadamente a 1600km y 2496km respectivamente, de los polos geográficos verdaderos.

1.2. FUNDAMENTOS DE LA TOPOGRAFÍA PLANA

Debido a los grandes avances tecnológicos y científicos de las tres ramas de la topografía, cada una de ellas se ha conformado en áreas de conocimiento bien diferenciadas, aunque interrelacionadas y complementarias. Hoy día existe las profesiones de ingeniero topográfico, ingeniero geodesta e ingeniero fotogrametrista.

El enfoque de estas guías de clase está orientado hacia la topografía plana, ya que la mayor parte de los levantamientos de la topografía tienen por finalidad el cálculo de la superficie o áreas, volúmenes, distancias, direcciones y la representación de las medidas tomadas en el campo mediante los planos topográficos correspondientes. Estos planos se utilizan como base para la mayoría de los trabajos y proyectos de ingeniería relacionados con la planeación y construcción de obras civiles. Por ejemplo se requieren levantamientos topográficos, antes, durante y después de la planeación y construcción de carreteras, vías férreas, sistemas de transporte masivo, edificios, puentes, túneles, canales, obras de irrigación, presas, sistemas de drenaje, fraccionamiento o división de terrenos urbanos y rurales (particiones), sistemas de aprovisionamiento de agua potable (acueductos), eliminación de aguas negras (alcantarillados), oleoductos, gasoductos, líneas de transmisión, control de la aerofotografía, determinación de límites de terrenos de propiedad privada y pública (linderos y medianías) y muchas otras actividades relacionadas con geología, arquitectura del paisaje, arqueología, etc.

1.2.1. División básica para el estudio de la topografía plana

Para el estudio de la topografía plana se divide en dos grandes áreas que son la Altimetría y la Planimetría.

Planimetría o control horizontal

La planimetría sólo tiene en cuenta la proyección del terreno sobre un plano horizontal imaginario (vista en planta) que se supone que es la superficie media de la tierra; esta proyección se denomina base productiva y es la que se considera cuando se miden distancias horizontales y se calcula el área de un terreno. Aquí no interesan las diferencias relativas de las elevaciones entre los diferentes puntos del terreno. La ubicación de los diferentes puntos sobre la superficie de la tierra se hace mediante la medición de ángulos y distancias a partir de puntos y líneas de referencia proyectadas sobre un plano horizontal. El conjunto de líneas que unen los puntos observados se denomina Poligonal Base y es la que conforma la red fundamental o esqueleto del levantamiento, a partir de la cual se referencia la posición de todos los detalles o accidentes naturales y/o artificiales de interés. La poligonal base puede ser abierta o cerrada según los requerimientos del levantamiento topográfico. Como resultado de los trabajos de planimetría se obtiene un esquema horizontal.

Altimetría o control vertical

La altimetría se encarga de la medición de las diferencias de nivel o de elevación entre los diferentes puntos del terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a partir de un plano horizontal de referencia. La determinación de las alturas o distancias verticales también se puede hacer a partir de las mediciones de las pendientes o grado de inclinación del terreno y de la distancia inclinada entre cada dos puntos. Como resultado se obtiene el esquema vertical.

Planimetría y altimetría simultáneas

La combinación de las dos áreas de la topografía plana, permite la elaboración o confección de un "plano topográfico" propiamente dicho, donde se muestra tanto la posición en planta como la elevación de cada uno de los diferentes puntos del terreno. La elevación o altitud de los diferentes puntos del terreno se representa mediante las curvas de nivel, que son líneas trazadas a mano alzada en el plano de planta con base en el esquema horizontal y que unen puntos que tienen igual altura. Las curvas de nivel sirven para reproducir en el dibujo la configuración topográfica o relieve del terreno.

Indice Capítulo
INDICE TOPOGRAFIA

1.2.2. Operaciones o actividades del trabajo topógrárafico

Las actividades u operaciones necesarias para llevar a cabo un levantamiento topográfico, prácticamente se dividen en dos tipos de trabajo: trabajo de campo y trabajo de oficina.

Trabajo y operaciones de campo.

Estos consisten en las labores realizadas directamente sobre el terreno tales como:

• Toma de decisiones para la selección del método del levantamiento, los instrumentos y equipos necesarios, la comprobación y corrección de los mismos, la precisión requerida para el levantamiento.

• Determinación de la mejor ubicación de los vértices de una poligonal base o de referencia (ya sea abierta, cerrada o ramificada) que va a conformar el esqueleto o estructura del levantamiento.

• Programación del trabajo y la toma o recolección de datos necesarios, realización de mediciones (distancias, alturas, direcciones) y su correspondiente registro en libretas adecuadas, denominadas "carteras de topografía", ya sea de manera manual o electrónica.

• Colocación y señalamiento de mojones de referencia para delinear, delimitar, marcar linderos, fijar puntos, guiar trabajos de construcción y controlar mediciones.

• Medición de distancias horizontales y/o verticales entre puntos u objetos o detalles del terreno, ya sea en forma directa o indirecta.

• Medición de ángulos horizontales entre alineamientos (líneas en el terreno).

• Determinación de la dirección de un alineamiento con base en una línea tomada como referencia, llamada línea terrestre o meridiana.

• Medición ángulos verticales entre dos puntos del terreno ubicados sobre el mismo plano vertical.

• Localización o replanteo de puntos u objetos sobre el terreno con base en mediciones angulares y distancias previamente conocidas.

Trabajo y operaciones de oficina o gabinete.

Como complemento a las operaciones de campo y con base en 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 puntos.

• Angulos entre dos alineamientos.

• Dirección de un alineamiento con base en una línea tomada como referencia.

• Areas de lotes, parcelas, franjas, áreas de secciones transversales.

• Cubicaciones o determinación de volúmenes de tierras.

• Alturas relativas de puntos.

• Finalmente se debe confeccionar un plano o mapa a escala (representación gráfica o dibujo) de los puntos y objetos y detalles levantados en el campo. Los planos pueden ser representaciones en planta de relieve, de perfiles longitudinales de líneas, de secciones transversales, cortes, relleno, etc.

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INDICE TOPOGRAFIA

1.2.3. Hipótesis en que se basa la topografía plana.

Como se explicó, la topografía plana opera sobre porciones relativamente pequeñas de la tierra, y utiliza como plano de referencia una superficie plana y horizontal, sin tener en cuenta la verdadera su forma elipsoidal, es decir, se desprecia la curvatura terrestre. En consecuencia los principios básicos de la topografía plana se basan en las siguientes hipótesis:

• La línea que une dos puntos sobre la superficie de la tierra es una línea recta y no una línea curva

• Las direcciones de la plomada en dos puntos diferentes cualesquiera, son paralelas (en realidad están dirigidas hacia el centro de la tierra)

• La superficie imaginaria de referencia respecto a la cual se toman las alturas es una superficie plana y no curva.

• El ángulo formado por la intersección de dos líneas sobre la superficie terrestre es un ángulo plano y no esférico.

fuentes:

http://html.rincondelvago.com/topografia_8.html

http://espanol.geocities.com/pablojavierbarrera/top2.html