Informe Técnico Poligonal Cerrada – Relleno Topográfico
SERVICIO NACIONAL DE CAPACITACIÓN PARA LA INDUSTRIA DE LA CONTRUCCIÓN CARRERA PROFESIONAL TÉCNICA GEOMÁTICA
“Informe Técnico de Levantamiento Topográfico de una Poligonal Cerrada en las Instalaciones de Sencico Sede San Borja-Lima
PRESENTADO POR: Huaripaucar Mamani Karina Sofia Malpartida Antezana Lesly Verónica Osorio Muñoz Luis Raúl Otrera Ortiz Yasuhiro Zea Ramos Astrid Alexandra
Bajo la dirección del ingeniero Ing. Johnny Orlando Chipana Huaytalla
Lima, 2021
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Contenido Introducción ............................................................................................................... 3 Descripción del Proyecto ............................................................................................ 4 Objetivos .................................................................................................................... 4 Objetivo general: .................................................................................................... 4 Objetivos específicos: ............................................................................................. 4 Memoria Descriptiva................................................................................................... 5 Antecedentes .......................................................................................................... 5 Ubicación y vías de acceso al objeto de estudio ..................................................... 5 Área de práctica ..................................................................................................... 6 Instrumentos Utilizados en Campo ............................................................................. 7 Marco Teórico .......................................................................................................... 10 Procedimiento .......................................................................................................... 11 Cálculo de Datos ...................................................................................................... 12 Croquis y Esquemas de Ubicación ........................................................................... 14 Resultados ............................................................................................................... 19 Conclusiones............................................................................................................ 19 Recomendaciones ................................................................................................... 19 Panel Fotográfico ..................................................................................................... 20
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Introducción Un levantamiento topográfico es la primera fase del estudio técnico y descriptivo de un terreno y se realiza con la finalidad conocer la posición relativa de los puntos sobre la tierra en base a su longitud y elevación (Dh, Z). mediante una representación gráfica. El levantamiento topográfico con el método fue el de Nivelación Geométrica Compuesta, podría decirse que es el método más común y frecuente en la práctica diaria de las labores y no es más que una sucesión de varias Nivelaciones Simples. Consiste en esta nivelación el aparato no permanece en el mismo sitio, sino que va trasladándose a diversos puntos desde cada uno de los cuales se toman nivelaciones simples que van ligándose entre sí mediante el Puntos de Cambios. Es de vital importancia escoger los puntos llamados PC, ya que de eso depende en gran parte la precisión del trabajo. por lo que el aprendizaje de su manejo y procesamiento de datos es parte de la formación integral del técnico en Geomática. En el presente informe técnico se dará a conocer de manera detallada los procedimientos seguidos en campo para la realización del método de Nivelación Compuesta de las instalaciones de SENCICO, además de la descripción de los cálculos de medición realizados en gabinete, afianzando de esta manera el aprendizaje del uso de la estación total.
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Informe Técnico de una Nivelación Geométrica Compuesto de un Edificio en las Instalaciones de Sencico Sede San Borja, Lima
Descripción del Proyecto En el presente informe se dará a conocer en forma detallada el desarrollo de la práctica de campo del Nivelación Geométrica Compuesta de un Edificio en las instalaciones de SENCICO, mediante el uso del nivel de ingeniero aplicado a la altimetría; en cumplimiento con el programa analítico del curso de Topografía aplicada. En una primera parte detallaremos el desarrollo de la práctica de campo, describiendo el procedimiento del uso de la Nivelación Geométrica Compuesta, los equipos y materiales usados, y la toma de datos. La segunda parte hace referencia al procesamiento de datos y resultados en gabinete, y la confección de planos; haciendo uso de diferentes softwares como Civil 3D, ArcGIS y Microsoft Excel.
Objetivos Objetivo general: Aplicar el método de Nivelación geométrica compuesta aplicada a determinar los niveles de pisos de un edificio, en las instalaciones de SENCICO.
Objetivos específicos: •
Adquirir los conocimientos y habilidades necesarias para el uso y manejo del nivel.
•
Determinar elevaciones y desniveles de diferentes puntos del terreno aplicando el Método de Nivelación geométrica compuesta.
•
Adquirir habilidades para realizar una nivelación usando el método de Circuito Cerrado.
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Memoria Descriptiva Antecedentes En el marco del curso de Topografía Aplicada dirigido por el docente Johnny Chipana Huaytalla, y en cumplimiento con el plan curricular, el cual contempla como contenido temático “Altimetría”; se desarrolló el trabajo en una sola etapa contemplando la práctica de campo poniendo en práctica lo tratado en sesiones teóricas virtuales. La práctica de campo fue realizada por una brigada de cinco (05) estudiantes del 3er ciclo de la carrera técnica profesional de Geomática en SENCICO, asumiendo funciones rotativas entre todos los miembros para aprender el funcionamiento de los equipos topográficos, así como los métodos a desarrollar y aportar en el trabajo en equipo. La nivelación se realizó mediante el método de Nivelación Geométrica Compuesta con el nivel de ingeniero y las miras, para cubrir las distancias desde los puntos designados de inicio y llegada a través de los pabellones pabellón de talleres, patios y entrada principal del Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción (SENCICO). Luego se realizó el procesamiento de los datos recabados en la práctica de campo mediante el software Ms. Excel y los programas de Civil 3D, Google Earth Pro, ArcGIS para realizar los planos.
Ubicación y vías de acceso al objeto de estudio Se tomó como lugar de estudio el interior del campus del Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción (SENCICO). Ubicado en el distrito de San Borja, departamento de Lima, Perú, a 159 m.s.n.m. Teniendo como vías de acceso, la avenida de la Prosa, la avenida Canadá y la calle de la Poesía.
Coordenadas: Latitud
: 12° 05’ 32” S
Longitud
: 77° 22’ 59” W
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Figura 1: Mapa de Ubicación de SENCICO, San Borja, Lima, Perú
Fuente: Elaboración propia, en Google Earth Pro.
Área de práctica Esta práctica se realizó dentro de las instalaciones del Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción (SENCICO). Figura 2. Pabellón F, SENCICO, San Borja, Lima, Perú (Vista 3D)
Fuente: Elaboración propia, en ArchiCAD 25.
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Instrumentos Utilizados en Campo Nivel de Ingeniero Se denomina nivel de ingeniero al instrumento topográfico que describe un plano horizontal sobre el cual es posible determinar, a partir de las lecturas sobre la mira, el desnivel que existe entre un punto y otro. Para la correcta lectura se emplea el zoom para poder ubicar el punto que estamos observando y ajustándolo de acuerdo a la distancia donde nos encontramos Figura 3: Estación total usada en la práctica de campo
Trípode Armazón de tres pies con patas extensibles o telescópicas que terminan en regiones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede a la altura de la vista del operador. Este instrumento cuenta en la parte superior una base triangular que sirve para sostener ciertos instrumentos o aparatos topográficos. Figura 4: Trípode topográfico
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Mira o Estadía En topografía, una estadía o mira estadimétrica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, o mediante un telémetro estadimétrico integrado dentro de un nivel topográfico, un teodolito, o bien un taquímetro. La mira está 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. Figura 5: Mira plegable usada en la primera sesión práctica
Wincha o Cinta Métrica La wincha o cinta topográfica, cuenta con una graduación y permite medir de forma directa una distancia. Para poder medir con la cinta topográfica primero debemos reconocer el cero de la cinta, luego debemos observar cuales son las menores divisiones de la cinta lo cual nos va a dar una idea de la precisión de la cinta.
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Figura 6: Cinta métrica de 50m
Libreta de Campo Un cuaderno de campo o diario de campo es una herramienta usada por investigadores de varias áreas para hacer anotaciones cuando ejecutan trabajos de campo, Esta libreta facilita el trabajo de recopilar apuntes cuando se ejecutan trabajos de campo y a la vez que permite observar con facilidad los datos obtenidos en dicho campo. Figura 7: Libreta topográfica
Cámara Fotográfica Se hizo uso de la cámara de un teléfono celular, para poder registrar escenas del desarrollo de la práctica de levantamiento, que evidencien el desarrollo de esta y nos permita tener un registro visual de datos o elementos importantes para el cálculo de gabinete.
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Marco Teórico Nivelación Compuesta Son aquellas nivelaciones que llevan consigo un encadenamiento de observaciones. La nivelación compuesta consiste en estacionar en varios puntos intermedios, arrastrando la nivelación. La nivelación compuesta se utiliza cuando la distancia de dos puntos a nivelar es grande, cuando los puntos extremos no son visibles entre sí, o la diferencia de nivel es superior a la que se puede leer de una sola estación. Nivelación Consiste en medir las diferencias de altura entre 2 o varios puntos. Es la forma de expresar las alturas relativas de puntos situados por debajo o encima de un cierto plano de referencia y es utilizada en la construcción de drenajes, riesgos, perfiles longitudinales y transversales para el estudio de diseño de carreteras, canales, instalaciones de tuberías, etc. Métodos para la determinación de la Altura del Punto. Estos dependen del instrumento utilizado y se clasifican en: •
Métodos Directos
Nivelación Barométrica (Altímetro), Nivelación Trigonométrica (Teodolito). •
Métodos Indirectos
Nivelación Geométrica (Nivel). Precisión de la Nivelación Compuesta Esta precisión depende probablemente de más factores que ningún otro trabajo topográfico y aunque influye mucho el instrumento empleado, es decisivo el grado de exactitud con que opera y la experiencia del observados, las condiciones atmosféricas también ejercen gran influencia sobre la precisión deseada. Las practicas nos dicen que, en circunstancias normales con un nivel bien corregido, el máximo de precisión se puede mantener dentro de los siguientes límites. Nivelación de Primer Orden: 0.004 × √k Nivelación de Segundo Orden: 0.008 × √k Nivelación de Tercer Orden: 0.012 × √k
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Procedimiento En el gráfico se observa que aumentaron dos columnas adicionales (Dh y Elev). Para lo cual hemos utilizado las siguientes fórmulas: Cálculo de Diferencias de elevación entre estaciones (Dh): 𝐷ℎ = 𝐿. 𝐴𝑡𝑟á𝑠 − 𝐿. 𝑎𝑑𝑒𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 Cálculo de Elevaciones (Elev.): 𝐸𝑙𝑒𝑣. = 𝐸𝑙𝑒𝑣. 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 + 𝐷ℎ Se utiliza la cota de las lecturas atrás como elevaciones iniciales para cada cambio de estación. Para realizar la comprobación debemos utilizar la siguiente igualdad: ∑ (𝐿. 𝑎𝑡𝑟á𝑠) − ∑ (𝐿. 𝑎𝑑𝑒𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒) = 𝐸𝑙𝑒𝑣. 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝐸𝑙𝑒𝑣. 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 Tener en consideración que en la sumatoria de las lecturas adelante se toma solo las últimas lecturas delante de cada cambio de estación.
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Cálculo de Datos En base a los puntos topográficos, se hará una nivelación compuesta del pabellón F de las instalaciones de la EST Sencico, la cual nos permitirá hacer el estudio altimétrico de los niveles del edificio, donde se pudo obtener los siguientes datos. De ida a vuelta: Se ubico en el BM del Campo Deportivo de la EST Sencico, hacia la Terraza del Pabellón F de la EST Sencico. Estación
Vista Atrás
Vista Adelante
Dh
Cota
0 + 000.00
0.803
0 + 019.61
1.509
1.488
-0.685
162.415
0 + 032.33
1.915
0.104
1.405
163.82
0 + 038.75
2.288
0.519
1.396
165.216
0 + 045.54
1.876
0.192
2.096
167.312
0 + 052.02
1.868
0.135
1.741
169.053
0 + 059.97
3.469
0.288
1.58
170.633
1.384
2.085
172.718
163.100
0 + 075.62
Cálculo del Error de Cierre. E = Cota Final - Cota Dato E = 172.718 – 172.715 E = -0.003
Cálculo del Error Tolerable Máximo. Emax = ±0.02 √𝐾 Emax = ±0.02 √0.07562 E = 0.005
Comprobando Ecierre con Emax. 𝐸𝐶𝑖𝑒𝑟𝑟𝑒 < 𝐸𝑀𝑎𝑥 −0.003 < 0.005
Compensación de Cotas. Vista Adelante
Vista Atrás
0 + 000.00
0.803
0 + 019.61
1.509
1.488
-0.685
162.415
19.61
19.61
-0.001
162.414
0 + 032.33
1.915
0.104
1.405
163.82
12.72
32.33
-0.001
163.819
0 + 038.75
2.288
0.519
1.396
165.216
6.42
38.75
-0.002
165.214
0 + 045.54
1.876
0.192
2.096
167.312
6.79
45.54
-0.002
167.310
0 + 052.02
1.868
0.135
1.741
169.053
6.48
52.02
-0.002
169.051
0 + 059.97
3.469
0.288
1.58
170.633
7.95
59.97
-0.002
170.631
1.384
2.085
172.718
15.65
75.62
-0.003
172.715
0 + 075.62
Dh
Cota
d (m)
d Acum.
Comp.
Cota Comp. (m)
Estación
163.100
163.100
75.62
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De vuelta a ida: Se ubico en el BM del Campo Deportivo de la EST Sencico, hacia la BM del Pabellón Central. Estación
Vista Atrás
Vista Adelante
Dh
Cota
0 + 000
1.386
0 + 015
0.274
3.474
-2.088
170.627
0 + 030
0.98
2.717
-2.443
168.184
0 + 045
1.022
2.734
-1.754
166.43
0 + 060
1.197
2.932
-1.910
164.520
0 + 075
1.198
2.95
-1.753
162.767
0 + 090
1.547
1.561
-0.363
162.404
0.856
0.691
163.095
172.715
0 + 095
Cálculo del Error de Cierre. E = Cota Final - Cota Dato E = 163.095 – 163.100 E = 0.005
Cálculo del Error Tolerable Máximo. Emax = ±0.02 √𝐾 Emax = ±0.02 √0.08099 E = 0.006
Comprobando Ecierre con Emax. 𝐸𝐶𝑖𝑒𝑟𝑟𝑒 < 𝐸𝑀𝑎𝑥 0.005 < 0.006
Compensación de Cotas. Vista Adelante
Vista Atrás
0 + 000.00
1.386
0 + 016.00
0.274
3.474
-2.088
170.627
16.00
16.00
0.001
170.628
0 + 027.24
0.98
2.717
-2.443
168.184
11.24
27.24
0.002
168.186
0 + 034.68
1.022
2.734
-1.754
166.43
7.44
34.68
0.002
166.432
0 + 045.04
1.197
2.932
-1.910
164.520
10.36
45.04
0.003
164.523
0 + 052.57
1.198
2.95
-1.753
162.767
7.53
52.57
0.003
162.770
0 + 065.74
1.547
1.561
-0.363
162.404
13.17
65.74
0.004
162.408
0.856
0.691
163.095
15.25
80.99
0.005
163.100
0 + 080.99
Dh
Cota
d (m)
d Acum.
Comp.
Cota Comp. (m)
Estación
172.715
172.715
80.99
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Croquis y Esquemas de Ubicación En base al trabajo encomendado, se procedió a realizar la nivelación geométrica compuesta entre el punto a obtenido mediante la poligonal cerrada previamente realizada con la altura del último nivel (azotea) del pabellón F, de las instalaciones de la EST Sencico.
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Resultados Con la información recopilada se elaboraron croquis de ubicación sobre los puntos de control o estaciones, la elaboración de un corte longitudinal y Transversal a una escala de 1:100 en la vista horizontal y vertical. Al final se pudo obtener un levantamiento de los datos de las instalaciones de Sencico, mediante el ArchiCAD 24 y TwinMotion 2021.1.4. Plano 8: Modelado 3D del Pabellón F, San Borja, Lima, Perú
Fuente: Elaboración propia, en ArchiCAD 24 + TwinMotion 2021.1.4
Conclusiones •
Se empleo correctamente los cálculos de dicho levantamiento topográfico por medio de Nivelación geométrica compuesta para la determinación de los niveles, en las instalaciones de la EST Sencico.
•
Se logró conocer las funciones importantes que desarrollan las partes de un nivel de ingeniero y su empleo en campo.
•
Se aprendió a realizar una Nivelación geométrica compuesta y la corrección del Error de Nivel.
Recomendaciones •
Se requiere darle el uso adecuado de los equipos existentes en el gabinete a fin de no ser deteriorados.
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