TOPOGRAFIA UTFSM

1. INFORME TALLER DE
TOPOGRAFIA:
RADIACIÓN CON ESTADIMETRÍA.
Andrés Soto
Felipe Román
2211016-0
Prof. Villalobos
Ay:
Ingeniería Civil

2. Taller Mi 3-6
INDICE
1.- Introducción pág 3.
2.- Objetivos Pág 4.
3.- Descripción de instrumentos Pág 5.
4.- Descripción de terreno Pág 8.
5.- Procedimientos Pág 9.
6.- Cálculos y resultados Pág 11.
7.- Conclusiones Pág 15.
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3. INTRODUCCION.
De gran importancia para el topógrafo ha sido el poder conocer de manera detallada el
relieve del suelo, del terreno que en alguna eventualidad será utilizado para la edificación de casas,
la configuración de alcantarillado, para ser recorrido en su superficie por un camino, la posterior
modificación , etc, siendo esencial para lograr una tarea bien ejecutada y un acabado óptimo, el
conocimiento del como esta configurado el relieve del terreno. Para esto es necesaria la
determinación de los puntos más característicos del sector de interés para el posterior análisis de los
datos en pos de configurar de la mejor manera posible el “qué” se construirá y el “cómo” se
construirá, en el sitio estudiado.
Diversos son los métodos existentes para llegar conocer la forma del suelo, siendo en esta
oportunidad el método planimétrico de radiación con estadimetría el utilizado para conformar el
levantamiento del terreno comprendido por edificio A, el edifico E, corredor de unión entre estos
,calle A. Edwards y el estacionamiento de automóviles más próximo.
Para llevar a cabo la confección de este taller, debemos manejar nuevos conceptos e instrumentos
necesarios desarrollar el nuevo método de levantamiento descrito más adelante en la sección
“procedimientos”.
De entre el nuevo vocabulario empleado en este informe las destacan las “estadías”, la “mira”, la
“basculación” más otros que serán detallados en su oportunidad para un mayor entendimiento del
lector.
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4. OBJETIVOS
Poner en práctica los conocimientos adquiridos en la cátedra de topografía
Conocer en forma práctica el método de radiación con estadimetría .
Constatar eficacia y exactitud del método , conociendo sus ventajas y desventajas al igual que su
efectividad para los diferentes situaciones de terreno
Comparar los métodos aprendidos y utilizados hasta el momento ,como trilateración , radiación con
huincha y radiación con estadimetría
Conocer los pro y contra de las mediciones indirectas , al igual que compararlas con las directas .
Utilizar los instrumentos ocupados para los diferentes tipos de mediciones , haciendo hincapié en el
trato y manipulación de ellos para un correcto desempeño, lo que implica calibración de los
instrumentos , cuidado , etc.
Saber medir correctamente mediante un visor topográfico y una mira , utilizando estadimetría , lo
cual implica el estimar valores . Para esto, se deben efectuar mediciones estimadas correctamente
las cuales puedan arrojar un error dentro de la tolerancia adecuada.
Reconocer la importancia de un reconocimiento de terreno ,hecho a conciencia , ya que gracias a
éste se puede evitar realizar trabajo innecesario .
Utilizar un buen criterio para elegir los puntos característicos del terreno y estaciones , la
importancia de esto recae en la fidelidad del terreno a partir de los puntos elegidos y la definición de
la totalidad de los puntos característicos a partir de el mínimo número de estaciones . Al igual que a
partir de las mediciones tomadas en terreno , y además los cálculos necesarios , poder confeccionar
un plano del sector que sea fiel a la realidad .
Tomar correctamente las diferentes decisiones efectuadas en terreno , las cuales deben ser tomadas
en forma rápida y efectivamente .
Aprender a trabajar en equipo , ya que la labor depende de que cada uno de los integrantes , realice
su trabajo eficientemente , tomando decisiones por el grupo , sin la necesidad de que los demás las
cuestione , por ejemplo , la elección de puntos característicos , aproximación de medidas , etc.
Experimentar y conocer los diferentes trabajos que deben realizar cada integrante del grupo ,
aprendiendo los diferentes roles juegan un papel en la toma de mediciones .
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5. DESCRIPCION DE INSTRUMENTOS
Los instrumentos, y su correspondiente descripción, utilizados para este taller de radiación
por estadimetría fueron los siguientes:
Anteojo topográfico: Instrumento de precisión, de marca Pentax, compuesto por diversos lentes en
su interior que amplifican la imagen capturada para así observar de mejor manera la mira a
grandes distancias. Para observar a través del anteojo, debemos posicionar nuestro ojo frente
al ocular (orificio por el cual se advierte la imagen capturada por el instrumento) donde
divisaremos dos líneas que cruzan diametralmente la imagen, siendo estas el hilo horizontal y
el hilo vertical, entendiéndose claramente la posición de los mismos; la intersección de los
hilos define el llamado eje óptico, eje que, cuando el instrumento se encuentra bien instalado ,
pertenece a un plano perfectamente horizontal al mismo tiempo que lo hace con uno
perfectamente vertical. En el hilo vertical encontramos dos líneas paralelas al hilo horizontal
que corresponden a las estadías, existiendo una estadía superior y una estadía inferior. El
conjunto de estadías e hilos es denominado retículo, el que debe ser enfocado, al igual que la
imagen, para evitar el “error de paralaje”.
En la parte externa superior visualizamos el nivel esférico, siendo este una semiesfera que
contiene en su interior una burbuja de aire dentro de un líquido determinando la correcta
nivelación del instrumento cuando la burbuja se encuentra completamente centrada en la
semiesfera, a su vez poseía un pequeño espejo que cubría por completo la semiesfera, que
para efectos del nivelado permitía una ubicación más elevada del anteojo, ya que su
calibración resultaba mucho más cómoda, al posicionar al pequeño espejo en 50° (gradianes),
cuando se superaba la altura de nuestros hombros.
En la parte frontal se encuentra el llamado objetivo, elemento por el cual ingresa la imagen
para luego ser amplificada al interior del anteojo para luego ser enviada a el ocular por donde
uno divisa la imagen en comunión con el retículo. Curiosa es la perilla ubicada a un costado
que al girarla no produce ningún cambio aparente en la imagen; por las averiguaciones
efectuadas, se trataría de un dispositivo que al manipularlo determinaría la cantidad de luz
que ingresa al anteojo topográfico iluminando de esta manera la imagen que se observa a
través del Ocular. Esta variación de cantidad de luz al interior del instrumento es
determinante a la hora de hacer mediciones al interior de minas, siendo completamente
inefectivo cuando se trabaja a plena luz del día. Esta particularidad que advertimos al trabajar
con el anteojo asignado a nuestro grupo la podremos identificar cada vez que encontremos
una perilla con la siguiente gráfica:
A cierta distancia de la perilla anterior, encontramos aquella que enfoca la imagen; en la
parte superior podemos controlar el enfoque del retículo (en algunos instrumentos el enfoque
del retículo se efectúa girando el ocular de tal manera de encontrar el enfoque mas
apropiado). Cerca del objetivo están los tornillos tangenciales, que al ser girados generan un
desplazamiento angular en torno del eje vertical de rotación del instrumento (siendo su
denominación bastante explicativa de lo que representa). Bajo este sin número de
componentes, se encuentra el limbo, que siendo un disco graduado en gradianes, hace las
veces de transportador. Lo podemos encontrar de dos formas: limbo interno y limbo externo,
en el interno la entrega del ángulo se hace a través de un visor, y en el externo uno debe
observar la lectura que indica una marca en el disco, arrojando así el ángulo hacia derecha
entre un eje Y arbitrario determinado por nosotros y el eje óptico, este ángulo se llama
Azimut. En el instrumento que nos asignaron, la graduación del Limbo debía ser visualizada a
través de un visor, lo que nos indicaba que se trataba de un Limbo Interno, cuyo tipo de
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6. entrega de grados posee el nombre de "nonio recto", el cual "consiste en una escala
grabada sobre una pequeña regla AB que se desliza a lo largo de la escala principal
CD; la longitud total del nonio es de nueve divisiones de la escala, y se divide en
diez partes iguales numeradas de 0 a 10. El procedimiento a seguir para efectuar
una lectura en la escala por medio del nonio es el siguiente: primero se lee en la
escala la numeración mas próxima por defecto al índice (cero) del nonio, luego se
mira en el nonio hasta encontrar una graduación de éste que coincida con una de la
escala, esta graduación nos marcará décimas partes de la menor división de la
regla".(fuente: www.galeon.com/jcminstrumental/limbos.htm)
Foto nonio
En la parte inferior del instrumento, se encuentran los tornillos nivelantes, que siendo tres,
se encuentran distribuidos de forma triangular; la manipulación de estos genera cambios en la
alineación del instrumento con respecto a un plano horizontal, cuya correcta posición existirá
siempre y cuando la burbuja del nivel esférico se encuentre centrada. Por último, la
configuración final del instrumento para la toma de medidas, implica el estar fijado a un
soporte por medio de un tornillo que se adapta a una perforación con hilos hembra por debajo
del anteojo.
Mira: Simula una gran “regla”, de cuatro metros de longitud, dividida en cuarenta decímetros, cada
uno con sus respectivos diez centímetros. Este elemento de gran envergadura, requería para
ser utilizado desplegar sus cuatro componentes principales, siendo estos unos listones de
madera unidos entre si por bisagras, listones que gracias a un mecanismo manual logran una
posición rígida y extendida dando el aspecto antes mencionado de gran “regla”. Al interior de
cada decímetro encontramos dos sectores que reciben el nombre de “peinetas” dado a su
semejanza con ellas, las cuales dan una clara referencia de la posición de los centímetros.
Cabe destacar que no se advierte marca alguna de graduación al milímetro, por lo cual
deberán ser estimados por el observador.
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7. Trípode: Soporte de tres patas regulables en longitud, que en la parte superior aloja el anteojo
topográfico. Esta fabricada de aluminio (patas, tornillo de unión al Anteojo, plataforma de
soporte del anteojo) y plástico (en sus articulaciones, topes y otros).
Tiza: Utilizada en la demarcación de los puntos característicos del terreno para controlar que
sectores aún no han sido registrados.
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8. DESCRIPCIÓN DEL TERRENO :
En esta experiencia se tuvo que representar el sector ubicado entre los edificios A (rectoría ,
vicerrectorías , Aula Magna, Salón de Honor ,Hall principal), E (Departamentos de industrias ,
estudios humanísticos , física) , ubicado dentro de nuestra universidad este terreno no presenta
grandes pendientes , a excepción de un desnivel que se encuentra en un sector , lo cual no presenta
grandes dificultades para el tipo de medición necesaria en este taller , una desventaja es el constante
movimiento vehicular , al ser gran parte del terreno un estacionamiento y calle(Agustín Edwards) ,
lo cual en ocasiones dificulta y entorpece la medición de puntos característicos .
El terreno tiene como función principal el tránsito vehicular y peatonal . Éste consiste , a
grandes rasgos, de jardines , accesos a edificios , estacionamiento y calle . Los jardines presentes en
el sector forman pequeñas áreas verdes , confeccionadas con una variedad de jardineras con rosas y
una gran cantidad de árboles decorativos.
Croquis
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9. PROCEDIMIENTO :
Se realizó un reconocimiento del terreno para definir las estaciones que definirían la
totalidad de los puntos .
Luego de establecerlas se procedió a instalar los instrumentos en la estación 1 (ubicación
mostrada en croquis) , primero se ubico el trípode de manera que estuviera estable , a la altura
adecuada para el operador y procurando que quede aproximadamente nivelado, como es un punto
arbitrario el trípode se instala aproximadamente en el punto elegido, no siendo necesaria la plomada
. Después se instala el visor ,mediante la burbuja niveladora se ve la horizontalidad de éste .Se
regulan los tornillos niveladores para que el anteojo quede completamente horizontal. Por último se
enfoco el retículo ,utilizando una perilla ubicada al costado del anteojo.
Ya configurado el instrumento se prosiguió a calar el cero , para evitar que exista gran
número de coordenadas negativas , se eligió en dirección del punto 1 . Para esto se instaló la mira
en el punto uno , se fijó el anteojo en ella y se reguló el limbo para que quede el 0 en esa dirección .
Para la definición de los puntos se designaron los siguientes roles a cada integrante del
grupo : operador del anteojo, encargado de la mira , y dos “secretarios” , los cuales tienen como
función , uno dibujar el croquis y elegir los puntos característicos , y el otro anotar los datos en la
cartera ( azimut, estadía superior , estadía inferior, observaciones). Estos trabajos se rotaron durante
el transcurso del taller.
Al definir los puntos se procuró que estos definieran correctamente lo que representan , ya
sea una escalera , la curva de una jardinera ,un jardín ,un árbol , etc.
Se procede a la medición de los puntos, que al ser una medición mediante radiación con
estadimetría , en terreno se miden los azimut de cada punto y las lecturas que arrojan las estadías
superior e inferior en la mira ubicada en el punto, con esto último luego se mide la distancia
horizontal ,la cual se calcula con una fórmula explicada en la sección de cálculos y resultados .
Luego de definir todos los puntos que se pueden o es más cómodo observar desde la
estación 1 se prosigue a definir la estación 2 , esto se realiza como si se definiera un punto
cualquiera (midiendo azimut y altura de estadimetrías) ,luego de definirlo se desinstala el anteojo
,con el objeto de trasladarse .
Para instalar el anteojo en E2 , primero se prepara el trípode (se regula altura y
horizontalidad) en un punto cercano al elegido como estación , luego utilizando la plomada como
referencia se acerca lo más posible al punto , y se regula nuevamente la inclinación del anteojo para
que sea nula , este proceso se realiza hasta que la plomada quede sobre el punto medido .
Para mayor comodidad y para evitar la necesidad de cálculos innecesarios , se establece el
norte de E2 paralelo al de E1 , lo que se realiza sencillamente , al ángulo medido desde E1(t) ,que
define a E2 se le suman 200[grad] lo que da como resultado el ángulo en que debería estar el punto
E1 con respecto al norte de E2 (t2). Lo que se explica con la figura:
Se vuelve a realizar el mismo procedimiento para medir los puntos característicos que
quedan , los cuales ahora son medidos desde la estación 2 .
Se procede a la interpretación de los datos obtenidos , lo que implica el cálculo de las
distancias horizontales , que son medidas indirectamente mediante las estadías superior e inferior,
para esto se utiliza la fórmula :
DH= A+K*G
K = f / e
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10. Donde
DH :Distancia horizontal
A : Constante Analítica, en esta oportunidad y en la mayoría de los casos A=0
K : constante , en nuestro caso , K=100
G: Diferencia de las alturas de las estadías.
Ya calculada la distancia horizontal, se procede al cálculo de las coordenadas , se elige un
origen absoluto el cual debe ser tal que sólo halla puntos en el primer cuadrante . Luego se calculan
las coordenadas de los cada punto de la siguiente manera:
X=DH*Sen[t]+C
Y=DH*Cos[t]+D
Donde:
X: Coordenada horizontal.
Y: Coordenada vertical.
T : corresponde al azimut.
C: Coordenada horizontal de la estación utilizada con respecto a (0,0).
D: Coordenada vertical de la estación utilizada con respecto al origen.
Teniendo ya las coordenadas de cada punto se procede a la confección del plano , lo que
implica realizar un borrador , en el cual se indican los puntos medidos y su respectiva
ubicación , y luego se realiza el plano definitivo .
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11. CÁLCULOS Y RESULTADOS :
Registro
Estación Punto Angulo[grad]
Estadia
Superior[mm]
Estaía
inferior[mm]
Observaciones
E1 1 0 1486 1345 Norte arbitrario , esquina de pasillos
2 11,6 1500 1316 esquina de intersección de pasillo
3 14,2 1492 1400 regador
4 36,5 1461 1445 regador
5 60,9 1464 1446 esquina de jardín
6 238,0 1428 1403 Esquina escalera (patio central)
7 237,5 1425 1401 Esquina escalera(Edificio A)
8 205,8 1420 1398 Esquina escalera(Edificio A)
9 205,7 1474 1554 Esquina escalera(Edificio A)
10 221,8 1589 1559 Esquina escalera(Edificio A)
11 215,2 2806 2754 Esquina escalera(Edificio A)
12 204,5 2814 2762 Esquina escalera(Edificio A)
13 204,0 2942 2864 Esquina pasto / regador
14 175,0 2701 2628 cámara
15 144,3 2920 2790 tapa metálica
16 143,2 2943 2708 Esquina pasto
17 139,0 2955 2806 Esquina / regador
18 142,8 2948 2790 esquina edificio A
19 148,0 2799 2660 aguas lluvias
20 211,9 2882 2799 cámara
21 212,8 2855 2764 edificio A
22 189,5 1776 1746 arbustos
23 194,5 2526 2476 Regador / esquina
24 202,9 2737 2682 fin escalera /regador
25 121,1 2333 2235 fin arbustos
26 115,8 2540 2411 esquina calle
27 117,6 2491 2367 caja eléctrica
28 118,8 2651 2521 esquina farol
29 115,0 2735 2590 esquina /final escalera
30 104,8 2720 2590 esquina /final escalera
31 99,8 2931 2782 esquina rosas
32 103,6 2360 2272 perimetro rosas
33 89,0 1995 1905 arbustos
34 63,3 1552 1490 foco
35 53,9 1435 1383 plantas
36 102,3 1718 1678 fin pasto
37 102,6 1585 1560 esquina plantas
38 69,2 1459 1439 esquina interior plantas
39 29,5 1455 1374 perimetro rosas
40 37,7 1482 1380 esquina edificio
41 66,7 1638 1508 fin exterior plantas
42 68,3 2518 2351 esquina interior edificio
43 93,9 2092 1983 árbol
44 105,1 2208 2088 caja verde
45 106,9 2545 2415 escalera central
46 118,2 2548 2415 escalera central
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12. Estación Punto Azimut[grad]
Estadía
superior[mm]
Estadía
inferior[mm]
Observaciones
E2 108,8 3100 2880 Estación 2
E2 47 339,0 1130 1045 borde escalera
48 293,3 990 902 borde farol
49 355,3 1298 1242 borde escalera
50 333,0 1397 1353 borde exterior rosas
51 321,9 1429 1385 borde exterior rosas
52 382,0 1208 1128 esquina edificio
53 384,5 915 826 esquina edificio
54 0 1307 1224 borde edificio /regador
55 37,3 1433 1340 esquina interior rosas
56 71,9 1477 1428 borde interior rosas
57 93,3 1717 1679 fin pasto
58 97,6 1710 1454 esquina rosas
59 92,5 1720 1454 esquina rosas
60 64,2 1411 1274 borde escalera
61 64,2 1449 1265 esquina edificio
62 85,4 1650 1506 borde edificio /regador
63 117,8 1761 1615 esquina vereda
64 127,0 1610 1531 esquina vereda
65 120,7 1593 1517 esquina vereda
66 347,5 1361 1349 esquina rosas
67 292,0 1320 1249 esquina vereda
68 284,5 1314 1228 tapa
69 281,5 1519 1446 sumidero
70 225,3 1434 1200 borde vereda
71 231,0 1320 1200 borde pasto
72 207,3 1469 1234 borde muro / farol
73 208,0 1470 1337 borde vereda
74 197,5 1477 1280 esquina vereda
75 196,7 1467 1260 esquina muro
76 169,6 1564 1310 esquina muro
77 168,8 1564 1328 esquina vereda
78 157,0 1519 esquina vereda
79 131,5 1648 1455 muro farol
80 140 1590 1404 esquina vereda
81 135,2 1680 1489 esquina vereda
82 131,0 1808 1604 borde vereda
83 133,0 1789 1579 borde muro / farol
84 81,0 1584 1425 borde edificio
85 117,1 1782 1629 borde vereda
86 282,5 1315 1234 Tapa alcantarillado
87 277,8 1310 1226 Tapa alcantarillado
88 267,8 1326 1218 Tapa alcantarillado
89 255,2 1488 1394 sumidero
90 375,2 1241 1156 borde edificio
Resultados de G , distancia, coordenadas con origen en la estación correspondiente:
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13. Punto G [mm] Distancia[m] Coordenada X [m] Coordenada Y [m]
P1 141 14,100 0,00 14,100
P2 184 18,400 3,334 18,095
P3 92 9,200 2,035 8,972
P4 16 1,600 0,868 1,344
P5 18 1,800 1,471 1,037
P6 25 2,500 -1,405 -2,068
P7 24 2,400 -1,333 -1,996
P8 22 2,200 -0,200 -2,191
P9 20 2,000 -0,179 -1,992
P10 30 3,000 -1,007 -2,826
P11 52 5,200 -1,230 -5,052
P12 52 5,200 -0,367 -5,187
P13 78 7,800 -0,490 -7,785
P14 73 7,300 2,794 -6,744
P15 130 13,000 9,978 -8,334
P16 235 23,500 18,294 -14,751
P17 149 14,900 12,190 -8,568
P18 158 15,800 12,362 -9,840
P19 139 13,900 10,133 -9,515
P20 83 8,300 -1,542 -8,155
P21 91 9,100 -1,817 -8,917
P22 30 3,000 0,493 -2,959
P23 50 5,000 0,431 -4,981
P24 55 5,500 -0,250 -5,494
P25 98 9,800 9,267 -3,189
P26 129 12,900 12,505 -3,169
P27 124 12,400 11,929 -3,385
P28 130 13,000 12,437 -3,783
P29 145 14,500 14,099 -3,385
P30 130 13,000 12,963 -0,979
P31 149 14,900 14,900 0,047
P32 88 8,800 8,786 -0,497
P33 90 9,000 8,866 1,547
P34 62 6,200 5,198 3,379
P35 52 5,200 3,895 3,445
P36 40 4,000 3,997 -0,144
P37 25 2,500 2,498 -0,102
P38 20 2,000 1,770 0,930
P39 81 8,100 3,621 7,246
P40 102 10,200 5,693 8,463
P41 130 13,000 11,262 6,494
P42 167 16,700 14,672 7,976
P43 109 10,900 10,850 1,043
P44 120 12,000 11,962 -0,960
P45 130 13,000 12,924 -1,406
P46 133 13,300 12,760 -3,751
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14. Punto G[mm] Distancia[m] Coordenada X[m] Coordenada Y [m]
E2 220 22,000 21,790 -3,031
P47 85 8,500 -6,954 4,888
P48 88 8,800 -8,751 -0,924
P49 56 5,600 -3,617 4,275
P50 44 4,400 -3,822 2,180
P51 44 4,400 -4,142 1,484
P52 80 8,000 -2,232 7,682
P53 89 8,900 -2,146 8,638
P54 83 8,300 0,000 8,300
P55 93 9,300 5,142 7,749
P56 49 4,900 4,430 2,093
P57 38 3,800 3,779 0,399
P58 256 25,600 25,582 0,965
P59 266 26,600 26,416 3,126
P60 137 13,700 11,590 7,304
P61 184 18,400 15,567 9,810
P62 144 14,400 14,023 3,274
P63 146 14,600 14,033 -4,029
P64 79 7,900 7,200 -3,251
P65 76 7,600 7,202 -2,428
P66 12 1,200 -0,881 0,815
P67 71 7,100 -7,044 -0,890
P68 86 8,600 -8,346 -2,073
P69 73 7,300 -6,994 -2,092
P70 234 23,400 -9,057 -21,576
P71 120 12,000 -5,615 -10,605
P72 235 23,500 -2,689 -23,346
P73 133 13,300 -1,667 -13,195
P74 197 19,700 0,773 -19,685
P75 207 20,700 1,073 -20,672
P76 254 25,400 11,673 -22,559
P77 236 23,600 11,109 -20,822
P78
P79 193 19,300 16,985 -9,165
P80 186 18,600 15,048 -10,933
P81 191 19,100 16,254 -10,031
P82 204 20,400 18,029 -9,546
P83 210 21,000 18,241 -10,405
P84 159 15,900 15,197 4,675
P85 153 15,300 14,751 -4,060
P86 81 8,100 -7,796 -2,199
P87 84 8,400 -7,894 -2,870
P88 108 10,800 -9,448 -5,233
P89 94 9,400 -7,167 -6,082
P90 85 8,500 -3,228 7,863
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