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TOPOGRAFÍA APLICADA A LA CONSTRUCCION

ALEJANDRO FIGUEREDO MORALES

ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL A DISTANCIA

BOGOTA

TOPOGRAFÍA APLICADA A LA CONSTRUCCION

Presentado por:

ALEJANDRO FIGUEREDO MORALES

C.C. 79´992,839 de Bogotá Código: 0120141071

Trabajo escrito Asignatura Topografía

Docente: Ingeniero Javier Valencia Sierra

ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL A DISTANCIA

BOGOTA

PREGRADO INGENIERIA CIVIL ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES

TOPOGRAFÍA APLICADA A LA CONTRUCCION

INTRODUCCION

La historia de la humanidad está llena de acontecimientos ligados a la materialización de ideas algunas simples y otras muy complejas, los avances del hombre en las ciencias exactas, las matemáticas, la arquitectura, la agricultura, la cartografía, las artes gráficas y plásticas, entre otros aspectos, han hecho propicio el desarrollo de la construcción, pero es innegable el hecho que para que todas estas ideas se lleven a la realidad primero es necesario plasmarlas en papel, describiendo sus características, sus dimensiones y parámetros para que a partir de estos como documento de consulta se pueda recrear con materiales el concepto del diseño al que se busca llegar, entonces se hace necesario el uso de la Topografía como rama de la Ingeniería para analizar los parámetros del diseñador dibujando o ubicando en el terreno con métodos matemáticos y prácticos los puntos, curvas y líneas necesarias para que obreros o maquinaria conformen las estructuras que forman parte de un proyecto. La topografía aunque a veces subestimada en el medio Ingenieril, es la base de toda obra simple y compleja de construcción, dado que a partir de los datos de un esquema o de un levantamiento topográfico se puede proyectar movimientos de tierra, obras de drenaje, estructuras verticales y horizontales, redes, carreteras, edificaciones, etc. Como se podrá deducir, la topografía tiene un campo de acción muy grande pues se puede relacionar con varios sectores como el urbanismo, el ordenamiento territorial, catastro e incluso espacios de recreación. En el presente documento se describirá varios de los campos en los cuales se utiliza la topografía como herramienta de control técnico en la construcción.

5. OBJETIVOS

5.1. Objetivo General

Identificar los diversos escenarios en los que se puede o debería utilizar la topografía como medio de control en obras de ingeniería para así entender su importancia.

5.2. Objetivos específicos

 Reconocer los factores que hacen necesario el uso de la topografía.  Aprender parte de la terminología técnica utilizada en topografía y en obras de construcción.  Conocer parte de la historia de la topografía.

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 Identificar varios de los métodos utilizados para hacer levantamientos topográficos y también para labores de localización y replanteo.  Conocer algunas de las estructuras de ingeniería que fueron construidas con base en los conocimientos y técnicas topográficas antiguas y modernas.  Lograr una nota significativa en esta actividad como requisito para aprobación de la materia Topografía cursada actualmente en la ESING.

6. DEFINICION DE TOPOGRAFÍA

La topografía (del griego τόπος, ‘lugar’, y «-grafía», ‘descripción’) es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y detalles; tanto naturales como artificiales definidos por la planimetría y la altimetría. Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de «geodesia» para áreas mayores. De manera muy simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana (geométricamente), mientras que para la geodesia no lo es. Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo la x y la y competencia de la planimetría, y la z de la altimetría. Los mapas topográficos utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno utilizando líneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas curvas de nivel, en cuyo caso se dice que el mapa es hipsográfico. Dicho plano de referencia puede ser el nivel del mar, y en caso de serlo se hablará de altitudes en lugar de cotas. Desde tiempos antiguos el hombre buscó la perfección en sus obras e invenciones, la topografía aparentemente aunque más rustica e imprecisa, ayudo a construir grandes estructuras que hoy en día aún nos asombran.

CONSTRUCCIONES ANTIGUAS, PIRAMIDES DE EGIPTO, http://1.bp.blogspot.com/_ZAqahv_ot2U/S0DNlkLAwxI/AAAAAAAAAGQ/7xg-qMJD2B4/s320/indiana-jones-raiders-of-the- lost-ark-7-1024.jpg http://curiosidades.batanga.com/sites/curiosidades.batanga.com/files/Como-se-construyeron-las-piramides-de-Egipto-1.jpg

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CONSTRUCCIONES MODERNAS, PRESA HOOVER FRONTERA ENTRE NEVADA Y ARIZONA ESTADOS UNIDOS, http://2.bp.blogspot.com/-A2xC0AZJrr8/TzpQXCct4OI/AAAAAAAAALw/hmfn69Es-XU/s1600/HooverDam_450.jpg

7. GENERALIDADES

La topografía es una ciencia geométrica aplicada a la descripción de la realidad física inmóvil circundante. Es plasmar en un plano topográfico la realidad vista en campo, en el ámbito rural o natural, de la superficie terrestre; en el ámbito urbano, es la descripción de los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios, calles, entre otros. Se puede dividir el trabajo topográfico como dos actividades congruentes: llevar "el terreno al gabinete" (mediante la medición de puntos o revelamiento, su archivo en el instrumental electrónico y luego su edición en la computadora) y llevar "el gabinete al terreno" (mediante el replanteo por el camino inverso, desde un proyecto en la computadora a la ubicación del mismo mediante puntos sobre el terreno). Los puntos relevados o replanteados tienen un valor tridimensional; es decir, se determina la ubicación de cada punto en el plano horizontal (de dos dimensiones, norte y este) y en altura (tercera dimensión).

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TOMA DE PUNTOS RADIADOS POR TOPOGRAFÍA PARA LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DE SUPERFICIE Y DETALLES, https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTw6I9X8BALfxBANW96IUUg5t7y8Ln46D6- s8ttEcaLL_KcyULp9Q

La topografía no sólo se limita a realizar los levantamientos de campo en terreno sino que posee componentes de edición y redacción cartográfica, para que al confeccionar un plano se pueda entender el fonema representado a través del empleo de símbolos convencionales y estándares, previamente normados para la representación de los objetos naturales y antrópicos en los mapas o cartas topográficas. También se emplea en la ingeniería minera.

DATOS LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO SUPERFICIE PLATAFORMA RECREADO EN ENTORNO CAD Proyecto LA Cira Infantas, Barrancabermeja Santander, Ecopetrol 2012, Fuente: Alejandro Figueredo Morales

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Estabilización taludes doble calzada vía Guaduas- Caparrapí- Puerto Salgar , 05-octubre 2014, Fuente: Alejandro Figueredo Morales

Chequeo de alineación tuberías soldadas con equipo de topografía , Proyecto LA Cira Infantas, Barrancabermeja Santander, Ecopetrol 2014, Fuente: Alejandro Figueredo Morales

Realizado el proyecto basándose en este revelamiento, el Tecnólogo o técnico en topografía, Ingeniero en Geomática y Topografía se encarga del "replanteo" del mismo: ubica los límites de la obra, los ejes desde los cuales se miden los elementos (muros, pilares...); establece los niveles o la altura de referencia.

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Taludes hombros de vía conformados, replanteados y controlados con topografía Proyecto LA Cira Infantas, Barrancabermeja Santander, Ecopetrol 2013, Fuente: Alejandro Figueredo Morales

Durante la obra, en cualquier momento, el jefe de obra puede solicitar un "estado de obra" (un revelamiento en situación para verificar si se está construyendo dentro de la precisión establecida por los pliegos de condiciones) al topógrafo. La precisión de una obra varía: no es lo mismo una central nuclear que la ubicación del eje de un canal de riego, por ejemplo.

Toma topográfica superficie fondo, corte para mejoramiento de sub rasante en plataforma petrolera, Proyecto LA Cira Infantas, Barrancabermeja Santander, Ecopetrol 2013, Fuente: Alejandro Figueredo Morales

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NIVELACION GEOMETRICA SIMPLE, http://jhonatopografia.blogspot.com/2011/04/procesos-que-se-desarrollan-en-la.html

Cuando los puntos están separados a una distancia mayor que el límite del campo topográfico, o que el alcance de la visual, es necesaria la colocación de estaciones intermedias y se dice que es una nivelación compuesta.

NIVELACION GEOMETRICA COMPUESTA, http://jhonatopografia.blogspot.com/2011/04/procesos-que-se-desarrollan-en-la.html

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 La Planimetría: La planimetría estudia los instrumentos y métodos para proyectar sobre una referencia horizontal, la exacta superficie plana, posición en los puntos más importantes del terreno y construir de esta manera una figura (plano).

 La Altimetría: tiene por objeto determinar las cotas (alturas), de los diferentes puntos con respecto a una superficie de referencia, generalmente correspondiente al nivel medio del mar o arbitrario, los elementos necesarios para una buena representación se obtienen mediante un levantamiento, operación técnica que consiste en medir directamente en el terreno.

ALTIMETRÍA REPRESENTADA CON CURVAS DE NIVEL, Archivos .dwg Alejandro Figueredo Morales

ALTIMETRÍA REPRESENTADA CON CURVAS DE NIVEL, Archivos .dwg Alejandro Figueredo Morales

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REPLANTEO DE LINEA PARA SISMICA EN EXPLORACION PETROLERA, http://1.bp.blogspot.com/-hDcjkTC9iSw/UL_1KKtLqYI/AAAAAAAAABM/Gyq2M7koMdY/s1600/Topografia+3.jpg

EQUIPOS GPS DOBLE FRECUENCIA UTILIZADOS PARA SISMICA EN EXPLORACION PETROLERA, http://www.sismopetrol.com/photos/galeria/grande/topografia/topografia_sismopetrol15.jpg

Sobre el plano, las dimensiones de los diversos objetos (caminos, senderos, edificios, cursos de aguas, relieves, etc.) se producen con signos convencionales, reduciendo las diferencias relativas que toma el nombre de “escala”

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Los signos convencionales, aunque son por lo general los mismos en todos los planos topográficos, se reproducen siempre en todos ellos para que su lectura sea más fácil y rápida

En topografía la distancia entre dos puntos es generalmente aquella que separa dichos puntos sobre la superficie de la referencia dada; analógicamente, los ángulos se consideran referidos a puntos proyectados sobre el plano horizontal y contribuyen a determinar las posiciones planimetricas de los diversos puntos.

Los ángulos cenitales se miden, en cambio, sobre planos verticales y son de elevación o de depresión, según que la visual esté dirigida por encima del horizonte, la posición altimétrica de los diversos puntos sirve para determinar la cota.

ANGULOS ZENITALES O CENITALES Y NADIRALES, https://encrypted- tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTp4FYjhT8Eyqrk6qmjpJufERbjAOQWceBf5uXPA2Z6aka5nM0n

APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA PARA LA CONSTRUCCION DE TUNELES, https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRcA-LCX9mywoI5yMDF_G8iuzjG5url- omcCwz6SRFjDLbrg4y_

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El método consiste en trazar sobre el terreno un sistema reticular de 5, 10 ó 20 m de lado con la ayuda de cintas métricas, taquímetro, nivel, escuadras; dependiendo de la precisión requerida.

Luego se estaciona el instrumento en un punto conveniente, cercano al centro del área a levantar, de donde se pueden tomar lecturas a la mira en el mayor número de intersecciones conocida la cota o elevación de la estación y con las lecturas a la mira, se calculan las cotas de los puntos de intersección.

En caso de ser requerido un cambio, se debe tener cuidado de calcular la cota de la nueva estación antes de mudar el instrumento.

Finalmente, se elabora el plano acotado, se interpola y se traza las curvas de nivel cada intersección de la cuadricula es marcada con una estaca o ficha e identificada por una letra y un número, tal y se debe registrar en la libreta de campo.

 Método de radiación:

El método de radiación es el método común empleado en levantamientos de superficies de mediana y gran extensión, en zonas de topografía accidentada, con vegetación espesa.

Este método se apoya en un poligonal base previamente levantada a partir de cuyos vértices se hacen radiaciones a fin de determinar la ubicación de los puntos de relleno y de detalles.

Los equipos utilizados para levantamiento por radiación son el taquímetro y mira vertical o estación total y prisma. En caso de utilizar taquímetro y mira vertical, se deben anotar los ángulos verticales y horizontales y las lecturas a la mira con hilos del retículo distanciometro.

Método de la radiación, http://jhonatopografia.blogspot.com/2011/04/procesos-que-se-desarrollan-en-la.html

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Cuando se usa estación total con prisma generalmente los puntos quedan grabados automáticamente por sus coordenadas, en un archivo con formato ASII en la libreta de campo electrónica.

La figura representa un levantamiento por radiación con apoyo en la poligonal E1-E2-E

Levantamiento topográfico por el Método de la radiación, http://jhonatopografia.blogspot.com/2011/04/procesos-que-se-desarrollan-en-la.html

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DE NUBE DE PUNTOS POR EL MÉTODO DE LA RADIACIÓN CON ESCÁNER LASER, https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR_i4k71u2kUVkHy6dPr0Rivfp4zro_gFsK6Pn0YLz7xZgTQEIrsg