unidad 2 levantamientos de configuracion

Escuela de Ingeniera Civil-UTPL TOPOGRAFA APLICADA

Autora: Nadia Chacn Meja

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UNIDAD 2 Levantamientos de configuracin

Los levantamientos de configuracin se realizan para determinar el relieve de la superficie

terrestre.

Un terreno posee elementos artificiales y naturales los cuales para poder representarlos en un

plano, se localizan primeramente a travs de medidas y para mostrar su altitud se utilizan las

curvas de nivel.

Todo esto se puede representar por medio de un mapa topogrfico, este adems de representar la

superficie de la Tierra y las curvas de nivel, tambin incluye otros medios geogrficos como suelos,

localidades, vegetacin, cada uno de ellos con su respectiva simbologa.

Este tipo de levantamientos se puede realizar por medio de mtodos areos o de superficie, en

algunos casos se emplean los dos mtodos. Los mtodos areos, los cuales se efectan mediante

la fotogrametra como se ver ms adelante en el tema 6, se utilizan por lo general para el

levantamiento de grandes extensiones de terreno ya que resulta ms econmico en estos casos y

la precisin es mayor; los mtodos de superficie a diferencia de los areos son utilizados en

superficies pequeas.

Para realizar un levantamiento de configuracin el primer paso debe ser el control, tanto

horizontal como vertical.

El control horizontal se obtiene por medio de poligonales, triangulacin o trilateracin y consiste

en establecer dos o ms puntos en el terreno, los cuales deben tener distancia y direccin para

luego definir las coordenadas.

El control vertical se lo realiza mediante la nivelacin, el tipo de nivelacin que se escoja

depender del relieve del terreno, estos mtodos se efectan utilizando BM que se ubican dentro

o cerca del terreno que se va a levantar. Tambin se puede realizar un control vertical utilizando

receptores GPS.



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CURVAS DE NIVEL:

Figura 2.1 Curvas de nivel en el plano y levantadas en superficie.

Fuente: Microsoft Encarta 2008. 1993-2007 Microsoft Corporation.

Las curvas de nivel son lneas que unen puntos de alturas iguales y sirven para representar el

relieve de un terreno. Estas lneas representan el terreno de forma tridimensional en un plano

bidimensional. Se determinan por la interseccin de un plano horizontal con el terreno.

Figura 2.2 Interseccin de planos horizontales con el terreno.

Fuente: TORRES NIETO ALVARO, Topografa, Cuarta edicin, pg. 211.

La distancia vertical entre las curvas de nivel se denomina equidistancia, la cual siempre es

constante en un mapa pero puede variar entre ellos. La seleccin de la equidistancia depende del

tipo y la escala del mapa, y del relieve del terreno.

Tipos de curvas de nivel:

Existen dos tipos de curvas de nivel:



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Curvas maestras, y

Curvas intercaladas.

Curvas maestras: Son las curvas de nivel que en los mapas se representan con una lnea ms

gruesa que las dems y se ubican cada cinco curvas.

Curvas intercaladas: Estas curvas son las que se encuentran entre las curvas maestras y se las

representa con lneas de menor grosor.

Figura 2.3 Tipos de curvas de nivel.

Fuente: Club excursionista Acivro. Obtenido de la red el 09 de marzo del 2010 a travs de

http://acivro.blogspot.com/2009/05/cartografia-1-introduccion-un-mapa-es.html

Propiedades de las curvas de nivel:

Las curvas de nivel siempre se cierran, cuando no sucede esto es porque la escala del

mapa es muy grande, las curvas se cierran fuera de l.

Las curvas que se encuentran encerradas por otras siempre son de mayor cota, salvo el

caso de cuencas deprimidas.

La distancia entre las curvas de nivel es inversamente proporcional a la pendiente del

terreno.

Cuando las curvas se encuentran bastante separadas significa que la pendiente es suave.

Cuando se encuentran muy unidas la pendiente es muy inclinada.

Si las curvas tienen una distancia uniforme entre ellas la pendiente es constante.

Las curvas de nivel de cota diferente nunca se tocan ni se cruzan.

Las curvas cerradas y concntricas que van aumentando de elevacin representan

prominencias.

Una curva de nivel siempre va entre una curva de menor y una de mayor elevacin, nunca

puede encontrarse entre dos curvas de igual elevacin entre ellas.

MTODOS PARA DETERMINAR CURVAS DE NIVEL:

Existen dos mtodos para determinar curvas de nivel:



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Mtodo directo

Mtodo indirecto

Mtodo directo: Tambin llamado mtodo de puntos de cota definida (cota redonda), se lo realiza

utilizando un teodolito. Una vez centrado y nivelado el teodolito se lo orienta y se mide la altura

del instrumento, luego se toma la lectura de la estadia hacia adelante.

Para obtener la cota de la curva de nivel se resta la lectura tomada en la estadia de la AI (cota del

punto donde se encuentra ubicado el teodolito ms la altura instrumental), el estadalero elige al

tanteo los puntos que cree que darn como resultado la cota redonda hasta conseguir la lectura

adecuada.

Luego de encontrar al punto que de la cota redonda se mide la distancia y el ngulo para definir su

ubicacin, este proceso se realiza con todos los puntos.

Para trazar las curvas de nivel se unen los puntos localizados que tengan igual elevacin. Es

conveniente utilizar este mtodo en terrenos planos.

Mtodo indirecto: Este mtodo es ms rpido que el directo, por lo general es el ms utilizado.

Consiste en colocar la estadia en puntos que definan el relieve del terreno, es decir, en puntos

donde cambie la pendiente.

La elevacin de estos puntos se la determina por medio de la nivelacin trigonomtrica utilizando

un teodolito o estacin total, y para establecer su localizacin se leen sus ngulos y distancias.

Para determinar las curvas de nivel se trazan los puntos en un plano con sus respectivas cotas y

luego se interpola entre puntos cercanos.

El dibujo de una curva de nivel se realiza uniendo los puntos de igual cota, las cotas que se deben

unir son las denominadas cotas redondas.

Las cotas redondas se pueden obtener en el terreno a partir del mtodo directo, el cual es muy

costoso por lo que no es comn realizarlo, si no se han determinado estas cotas y solo se dispone

de puntos en los cuales se ha establecido su cota (mtodo indirecto) se debe realizar una

interpolacin para hallar las cotas redondas.

Existen tres mtodos para realizar la interpolacin:

Por estimacin.

Interpolacin aritmtica.

Interpolacin grfica

Interpolacin por estimacin: Este mtodo se utiliza cuando no se requiere mucha precisin, el

dibujante conoce el terreno y tiene la experiencia necesaria para realizar interpolaciones

mentalmente.



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Interpolacin aritmtica: Es el de mayor precisin, la interpolacin se realiza en forma lineal, por

medio de una relacin entre la distancia entre los dos puntos, la cota en cada punto y la cota

redonda.

Se puede establecer la siguiente frmula para determinar la distancia a la que debe ir ubicada la

cota redonda desde la cota menor:

Donde:

d = Distancia desde la cota menor

D = Distancia entre la cota mayor y la cota menor

Cr = Cota redonda

Cmenor = Cota menor

Cmayor = Cota mayor

Interpolacin grfica: La interpolacin grfica se emplea cuando existen muchos puntos por

interpolar, se lo realiza mediante la utilizacin de un escalmetro y se lo efecta sobre el plano.

Este mtodo se basa en un teorema de geometra:

Figura 2.4 Explicacin geomtrica de la interpolacin grafica.

Fuente: Modificado del libro TORRES NIETO ALVARO, Topografa, Cuarta edicin, pg. 214.



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MTODOS BSICOS PARA IDENTIFICAR ACCIDENTES TOPOGRFICOS EN EL CAMPO:

Uno de los propsitos de la topografa es la ubicacin de la posicin de puntos en el terreno ya sea

en planta o en elevacin.

Los siguientes mtodos son los ms utilizados para hallar un punto en el campo, si se conoce la

posicin y direccin de una lnea AB y se desea determinar la posicin de P:

Radiacin

Interseccin de distancias

Interseccin de ngulos

Referencias normales

Radiacin: Este mtodo es el ms utilizado, se mide un ngulo y una distancia adyacente desde un

extremo de la lnea de referencia.

Figura 2.5 Radiacin.

Fuente: Modificado del libro RUSSELL C. BRINKER, Topografa, Novena edicin, pg. 350.

Interseccin de distancias: Es ms conveniente utilizarlo cuando se dispone de instrumentos

electrnicos para medicin de distancias, aqu se miden dos distancias, cada una de ellas desde los

extremos de la lnea de referencia.

Figura 2.6 Interseccin de distancias.




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Interseccin de ngulos: Conocido tambin como base medida, es adecuado para terrenos de

difcil acceso y es mejor cuando se emplea un teodolito. En este mtodo se miden dos ngulos

desde los extremos de lnea de referencia.

Por medio de la ley de senos se puede determinar la distancia desde los extremos hasta el punto

P, ya que se conoce dos ngulos y una distancia.

Figura 2.7 Interseccin de ngulos.


Referencias normales: Este mtodo se utiliza con frecuencia en levantamientos de vas, se mide

una distancia AC a lo largo de la lnea AB y se traza una perpendicular en el punto C.

Figura 2.8 Referencias normales.


Tambin existen otros mtodos que no son muy utilizados, el uno requiere de las mismas

mediciones que se realizan en la radiacin pero no es muy adecuado ya que por medio de este se

determinan dos posiciones diferentes del mismo punto.

Consiste en medir un ngulo desde un extremo de la lnea y desde el otro una distancia, a este

mtodo se le llama interseccin directa.



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Figura 2.9 Interseccin directa.


El otro mtodo es til cuando se necesita localizar un punto aislado, se ubica el teodolito en el

punto P y se miden los ngulos a tres estaciones de control de posicin conocida. Se denomina

interseccin inversa, aunque tambin se lo conoce como triseccin.

Figura 2.10 Mtodo para localizar un punto aislado.


MTODOS DE CAMPO PARA LA LOCALIZACIN DE DETALLES:

Radiacin con estacin total

Radiacin con estadia

Cuadriculado

Referencias normales desde una lnea eje

Sistema de posicionamiento global

Radiacin con estacin total: Este mtodo es bastante preciso pero la desventaja es que es el

ms lento de todos, se emplea en terrenos no tan grandes y ms o menos planos. Consiste en

medir los ngulos y distancias hacia los puntos deseados desde las estaciones de control, con un

teodolito o estacin total.

Es muy eficiente cuando se utiliza una estacin total ya que se pueden almacenar los datos de

coordenadas y elevacin de las estaciones de control y de esta forma los resultados se obtienen

con mayor facilidad.



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Radiacin con estadia: Es igual que la radiacin por medio de estacin total, la diferencia es que

en este mtodo las distancias se miden con la estadia. Es muy preciso para la mayora de los

levantamientos de configuracin,

Cuadriculado: Este mtodo se realiza de la siguiente manera: Se estaca el rea del terreno que se

va a levantar formando cuadrados a manera de red y se mide la altitud en cada una de sus

esquinas, se utiliza un teodolito o estacin total para trazar las lneas perpendiculares, la longitud

de los lados depende de la extensin del terreno y de la precisin que se requiera.

Una vez determinadas las elevaciones en todas las esquinas, se dibuja en un plano la cuadricula

con cada una de sus cotas, y se interpola entre los vrtices de los cuadrados para luego trazar las

curvas de nivel.

Por lo general se utiliza en terrenos planos y pequeos pero ms grandes que los terrenos en los

que se emplea la radiacin.

Este mtodo es similar al mtodo de alturas de alturas de puntos conocidos para calcular

volmenes.

Figura 2.11 Mtodo de cuadrcula.


Referencias normales desde una lnea eje: Este mtodo se utiliza cuando se requiere levantar

superficies largas de terreno, como cuando se traza poligonales abiertas para realizar franjas

topogrficas.

Para localizar detalles por medio de este mtodo se traza una lnea que pase cerca de todos los

puntos que se va a levantar y luego se trazan perpendiculares a esta lnea hacia los detalles como

edificios, arboles, etc.

Las elevaciones se determinan como si fueran secciones transversales, tomando perfiles

perpendiculares a la lnea eje hacia la derecha y hacia la izquierda.



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SELECCIN DEL MTODO DE CAMPO:

La eleccin del mtodo a utilizar en un levantamiento de configuracin depende de varios

aspectos, los cuales se indican a continuacin:

Objetivo

Precisin requerida

Escala del plano

Equidistancia de curvas de nivel

Extensin y tipo de rea a levantar

Costo

Equipo y tiempo disponible

Experiencia del personal

LEVANTAMIENTOS HIDROGRFICOS:

Los levantamientos hidrogrficos sirven para determinar el relieve del fondo de un rio, embalse,

lagos, etc. Este tipo de levantamientos tiene muchas utilidades, entre las ms importantes se

encuentran:

Determinacin de cantidades y flujos de agua para proyectos de generacin de energa y

control de inundaciones.

Determinacin de la direccin de corrientes para la localizacin de drenajes y trabajos

similares.

Para realizar un levantamiento hidrogrfico se debe determinar:

La medicin de las profundidades (sondeos), y

La posicin de los puntos donde se midieron las profundidades.

Los levantamientos hidrogrficos son similares a los topogrficos por lo que se utilizan

procedimientos iguales para realizarlos pero presentan una diferencia, la cual es que los puntos

que se van a levantar no se pueden observar, por esta razn se efectan los sondeos.

Los sondeos son la medicin de la profundidad desde la superficie del agua hasta el fondo.

Instrumentos para la medicin de profundidades:

Cuando la profundidad no es muy grande se puede utilizar la estadia para realizar los sondeos,

aunque existen instrumentos adecuados para este tipo de levantamientos.

Para profundidades pequeas se utiliza un instrumento similar a la estadia llamado estadia de

sondeo, los sondeos se realizan colocando la estadia en el fondo del agua y tomando la lectura en

la superficie.



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Cuando las profundidades sobrepasan el tamao de la estadia, se utiliza las lneas plomeadas,

estas consisten en una cuerda graduada en la cual se cuelga un pedazo de plomo, para realizar la

medicin de la profundidad se coloca el aparato en el agua y se toma la lectura en la superficie

cuando el plomo toque el fondo.

Para medir profundidades ms grandes se emplea las sondas acsticas, estos aparatos se los

coloca en la superficie del agua, estos emiten seales acsticas hacia abajo que mide el tiempo

hasta llegar al fondo, este tiempo se transforma en una profundidad la cual se indica de forma

digital en la pantalla.

Algunas sondas tienen una pantalla en donde se puede observar graficamente el perfil del relieve,

se los puede utilizar en aguas de cualquier profundidad aunque por lo general se las emplea en

profundidades mayores.

Figura 2.12 Sonda acstica.

Fuente: Fondear. Obtenido de la red el 09 de marzo del 2010 a travs de

http://www.fondear.org/infonautic/Equipo_y_Usos/Electronica_Instrumentacion/Sonda/Sonda.htm

Para determinar la posicin de los puntos se utiliza cualquiera de los mtodos que se emplean

para hallar un punto en el campo.

Descripcin de un levantamiento hidrogrfico:

En un levantamiento hidrogrfico se debe realizar lo siguiente:

El rea a levantar debe ser completamente sondada por medio de lneas paralelas

espaciadas adecuadamente.

Se debe investigar los nombres de accidentes topogrficos (geogrficos) relevantes que se

presenten en la zona.

Tomar fotografas del rea del terreno.



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Las mediciones deben ser registradas con claridad de forma que puedan ser comprendidas

por cualquier persona, esto es de gran importancia para el procesamiento de datos y la

elaboracin de los planos.

El primer paso que se realiza en un levantamiento hidrogrfico es la planificacin de las

actividades, los factores que se toman en cuenta son los siguientes:

El propsito del levantamiento.

La escala requerida.

Personal y equipo.

Tambin es necesario revisar toda la informacin disponible de la zona, que pueda afectar el

levantamiento, como:

Mapa topogrfico.

Fotografas areas.

Clima.

Sondeos realizados anteriormente.

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