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Nivelación Areal por el método de la cuadricula



  1. Introducción
  2. Importancia de la
    práctica
  3. Aspectos
    Generales
  4. Desarrollo de
    campo
  5. Conclusión
  6. Anexos
  7. Bibliografía

Introducción

La nivelación Areal tiene como fin la
representación del relieve del terreno. Esta
representación se hace por varios métodos dentro de
los cuales el que ofrece mayor ventajas es el método de
curvas de nivel.

En esta practica, juega un papel trascendental la
planialtimetría la cual tiene por objeto el conocimiento
de la morfología del terreno, a través de la
determinación simultánea de las posiciones en
planta y la altura de los puntos que interesen a tal fin. La
forma del terreno se dará a conocer por medio de un plano
topográfico, es decir un plano con curvas de nivel o bien
a través de un modelo digital del terreno

En dicha práctica se deseaba leer hilos centrales
de cada punto de la cuadricula para calcular cada una de sus
elevaciones para poder trazar todas las curvas de nivel que tiene
el terreno

La nivelación ha contribuido en forma muy
importante al desarrollo de la civilización, ya que las
construcciones de caminos, conductos de agua o canales, las
grandes obras de arquitectura, entre otras, tanto de la era
moderna como de la antigüedad, son una prueba palpable de
éste sorprendente descubrimiento.

Como resultado de la ejecución de la
práctica de campo #4 se presenta el siguiente
informe:

Ejecutado el día 07 de mayo de 2009, a partir de
las 8:00am hasta las 11:30am del mismo día, dicha
práctica se realizo en el Recinto Universitario Pedro
Aráuz Palacios.

1-Objetivos

  • Adquirir las habilidades necesarias
    para la aplicación en el campo del método
    Indirecto de Cuadricula

  • Representar el relieve de terreno
    haciendo uso de las Curvas de Nivel.

  • Comprender la utilidad de las curvas de
    nivel que tiene en nuestro futuro laboral.

Importancia de la
práctica

La importancia de esta práctica, radica en que el
estudiante se vaya familiarizando con el trabajo
planialtimetrico, de tal forma que aplique los conceptos y
conocimiento adquiridos en la clase teórica referentes a
Topografía I y Topografía II, de tal manera que
vaya obteniendo cierta experiencia en estos tipos de
trabajo.

Los resultados de este trabajo práctico son de
gran importancia porque a través de ello solo el relieve
podemos representar de forma clara y precisa no solo el relieve
del terreno sino también la elevación de cualquier
punto. Es necesario su conocimiento para la Ingeniería
Civil y Agrícola; ya que, todos los planos
topográficos están construidos siguiendo estos
principios, que nos será útil para el diseño
y construcción de redes de tuberías,
canales.

Aspectos
Generales

  • Curvas de Nivel

Las curvas de nivel constituyen el mejor
método para representar gráfica y cuantitativamente
la forma de la superficie del terreno en un plano.

Una curva de nivel es una línea
cerrada (o contorno) que une puntos de igual altura. Las curvas
de nivel pueden ser visibles, como la orilla de un lago, pero por
lo general en los terrenos se definen solamente las alturas de
unos cuantos puntos y se dibujan las curvas de nivel entre estos
puntos de control.

Las curvas de nivel representadas en los
planos son las trazas o líneas de intersección de
planos horizontales de diferentes alturas con el relieve de la
superficie terrestre (Ver fig). De esta manera, las superficies
de nivel que cortan un cono vertical forman curvas de nivel
circulares, y las que cortan un cono inclinado producen elipses.
En las superficies de inclinación uniforme, como las de
cortes carreteros, las curvas de nivel son líneas
rectas.

  • Propiedades de las Curvas de
    Nivel

Estas propiedades de las curvas de nivel
son fundamentales para su determinación y
trazado:

  • 1. Las curvas de nivel deben
    cerrar sobre sí mismas, ya sea dentro o fuera del
    mapa. No pueden terminar en puntos muertos.

  • 2. Las curvas son perpendiculares
    a la dirección de máxima pendiente.

  • 3. Se supone que la pendiente
    entre líneas de nivel es uniforme. Si no es
    así, todos los quiebres en la pendiente deben
    identificarse en el mapa topográfico.

  • 4. La distancia entre las curvas
    indica la magnitud de la pendiente. Un amplio espaciamiento
    corresponde a pendientes suaves; un espaciamiento estrecho
    señala una pendiente muy inclinada; un espaciamiento
    uniforme y paralelo indica una pendiente
    constante.

  • 5. Las curvas muy irregulares
    indican terreno muy accidentado. Las líneas con
    curvatura más regular indican pendientes y cambios
    graduales.

  • 6. Las curvas concéntricas
    y cerradas, cuya altura va aumentando, representan montes o
    prominencias del terreno. Las curvas que forman contornos
    alrededor de un punto bajo y cuya cota va disminuyendo, se
    llaman curvas de depresión. Un rayado por dentro de la
    curva de depresión más baja y que apunta hacia
    el fondo de una hondonada sin salida, hace a un mapa
    más fácil de leer. Las cotas de las curvas de
    nivel se indican en el lado cuesta arriba de las
    líneas o en interrupciones, para evitar
    confusión; deben indicarse por lo menos cada quinta
    curva.

  • 7. Los cortes y rellenos para
    presas de tierra, diques, carreteras, vías
    férreas, canales, etc., forman líneas de nivel
    rectas o curvas con un espaciamiento igual o uniformemente
    graduado. Las curvas de nivel cruzan los caminos inclinados
    según líneas en V o U.

  • 8. Las curvas de diferente altura
    nunca se tocan o encuentran, excepto cuando son de una
    superficie vertical, como la de un farallón o
    acantilado. No pueden cruzarse entre sí, excepto en el
    caso poco común de una caverna o de un peñasco
    en voladizo.

  • 9. Una curva nunca puede
    ramificarse en otras dos de la misma altura.

  • 10. Los accidentes
    orográficos de control para determinar líneas
    de nivel son generalmente las líneas de vaguada y las
    dorsales.

  • 11. La línea litoral o de
    costa de un lago pequeño constituye una curva de nivel
    fija.

Debemos diferenciar primeramente dos tipos
de curvas de nivel; Índice e Intermedias:

Índice:

Son aquellas que arbitrariamente
establecemos cada cierta distancia, generalmente divisiones
exactas (cada 5, 10, 50, 100, etc., mts) y siempre se les indica
su valor.

Intermedias:

Son la que trazamos entre cada dos curvas
índice, también a la misma distancia entre ellas.
Ejemplo: si en un dibujo establecemos intervalos de curvas cada 2
metros e índices cada 10 metros, quiere decir que las
curvas múltiplos de diez serán índice y las
otras cuatro que se dibujan cada dos índice son
intermedias. Las curvas índices se representan más
gruesas que las intermedias. Las curvas índices se
representan más gruesas que las intermedias para facilitar
su lectura.

  • Determinación de Curvas de
    Nivel

Para poder efectuar el trazado de Curvas de
Nivel sobre un mapa o plano topografico es necesario determinar
en el terreno las elevaciones de una serie de puntos y sus
respectivas posiciones relativas dentro del area que se desea
levantar.

Para esto existen metodos Directos e
Indirectos.

  • Directos: Son los que se realizan en el
    campo

  • Nivel de Trípode

  • Nivel de mano

  • Indirectos:

  • Levantamientos de perfiles
    longitudinales y secciones transversales

  • Cuadricula

En esta practica se utilizo uno de los
métodos Indirectos: El de la Cuadricula.

Los métodos indirectos aunque son
menos precisos que los Directos son los de mayor utilizaron por
su menor laboriosidad y de mayor rapidez.

En los métodos Indirectos los puntos
determinados en el terreno no se sitúan sobre las curvas
de nivel sino que se espacian sobre las curvas dentro del
área a levantar y se determinan las Curvas de Nivel por
Interpolación en el gabinete

  • Método de la
    Cuadricula

Este método se adapta mejor para
determinar curvas de nivel en terrenos que no presenten quiebres
o accidentes marcados, sino que se caractericen por la suavidad
en las formas.

Este procedimiento solamente se emplea en
áreas relativamente pequeñas de terrenos, debido a
su gran laboriosidad

Si las características
topográficas del terreno entre mas plano son se
distribuirá la cuadricula a mayor dimensión, y
entre mas configurado o accidentado menor dimensión es
decir en lados pequeños en las partes de pendientes y
lados mayores en las partes llanas

Se estaquea el área por levantar
marcando cuadrados de 5, 10, 20 o 40 m de lado, dependiendo de la
extensión del terreno y de la precisión necesaria.
Los ángulos rectos se replantean con la ayuda de la
escuadra prismática o con cinta métrica.

Se marcan los lados de la cuadrícula
y se clavan estacas en otros vértices,
determinándolos por intersecciones de las líneas
medidas.

Los vértices se identifican por el
número y la letra de las líneas que se
intersecan.

Para obtener las alturas de los
vértices se estaciona un nivel en la parte central del
área, o en una posición desde la que puedan
dirigirse visuales a cada punto. Luego se interpolan las curvas
de nivel entre las alturas de los vértices (a lo largo de
los lados de los cuadrados) por estimación, o por
distancias proporcionales calculadas.

  • Trabajo de Campo

Se divide en dos partes:
Planimetría y Altimetría

  • Planimetría:

Materialización de la cuadricula
sobre el terreno con auda de pentaprisma, cinta y jalones.
(Teodolito y cinta).

  • Pentaprisma:

Es una escuadra óptica, emplea un
prisma pentagonal siendo los cortes de dos de sus caras
exactamente de 45°. Ubicado sobre una estación con el
pentaprisma , con la mitad del prisma se observa un jalón
alineado con la línea base y con la otra mitad (ranura) se
dirige la colocación de un jalón ubicado en frente
cuando las imágenes coincidan estarán definida la
perpendicular.

  • Altimetría:

Determinación de altura de los
vértices de la cuadricula con ayuda de un nivel y estadia
estableciendo BM cercano a la zona a levantar.

El instrumento se sitúa al centro de
la parcela o en un lugar desde el cual se tenga visual a todos
los puntos.

  • Trabajo de Gabinete

Lo primero a determinar se la equidistancia
que depende del grado de refinamiento de la representación
del terreno.

La Equidistancia esta afectada por los
siguientes factores :

  • Escala del Plano (1/M)

  • Pendiente del terreno(P)

  • Separación entre curvas de nivel
    en el plano (S)

e = S*M*P

Los mapas topográficos proporcionan
una representación bidimensional de un terreno
tridimensional.

Típicamente un topógrafo
profesional produce mapas topográficos, utilizando equipo
de medición especial para anotar la elevación en
diferentes lugares comprendidos en un área. Estas medidas
son llamadas elevaciones de punto. El examinador muestra esta
información como un mapa topográfico o de contorno.
Los mapas topográficos son a veces derivados de
fotografías aéreas. Estos mapas son usados para
ayudar a los profesionales técnicos y a los
diseñadores para comprender la planificación del
paisaje, incluyendo los beneficios de las formas naturales del
terreno y su alteración. Si usted no tiene un mapa, camine
por el terreno para que tenga una idea de su topografía y
haga un bosquejo de su propio mapa. Esto le dará una idea
básica de donde se encuentran las inclinaciones empinadas
para que pueda evitarlas y donde se encuentran las áreas
más planas, las cuales son mejores para el uso
humano.

Desarrollo de
campo

1- Composición de la
cuadrilla

Cuadrilla Planimétrica: 2 Cadenero

1 Observador

1 Anotador

Cuadrilla Altimétrica: 1 Observador

1 Estadelero

1 Anotador

1 Ayudante

2- Equipos empleados en el
trabajo

  • Nivel.

  • Trípode.

  • Mira o estadia.

  • Teodolito.

  • Cinta.

  • Martillo.

  • Plomadas.

  • Papel blanco.

  • Clavos.

  • Machete.

3- Explicación paso a paso de la
practica.

Una vez de ubicarnos en el terreno donde realizaremos la
práctica 4,

Primeramente se nos habló de los distintos
métodos de representar el relieve del terreno.

Método directo (en el campo); Método
indirecto (cuadricula); se nos explicó la diferencia que
hay entre los dos métodos, el primero es más exacto
pero es más tardado por lo consiguiente más costosa
con esta podemos trazar la curva en el terreno, todo se realiza
en campo, por lo contrario el segundo tiene trabajo de campo y de
gavinete, su realización es más rápida y
menos costosa.

Se decidió hacer la cuadricula de 20*20, con
separación entre cada punto de 5 m. se comenzó con
el trabajo de planimetría, plantando el teodolito donde
iba a ser el punto de inicio (1A), para alinear el lado 1A -5A y
el lado 1A -1E de la cuadricula, haciendo cintazos de 10m y
marcando 5m respectivamente, luego otros 10m y 5m, para completar
los 20m del lado, al igual con el otro lado (1A -1E).

Luego se planto el teodolito en el vértice 1E
para alinear el lado 1E -5E y el lado 1E -5E y para marcar los 5m
se realizo de la misma forma anteriormente explicada.

Para terminar con el cierre de la cuadricula (el lado 5E
-5A), se midió con cinta y nos dio los 20m que se
requerían. Luego se comenzó a hacer cintazo de 5 m,
tomando como referencia los puntos sobres los lados establecidos,
Se ubicaron los puntos internos de la cuadricula .Estando
establecida la cuadricula, se comenzó con el trabajo de
altimetría.

Se estacionó el nivel de manera que nos quedaran
todos los puntos visibles, luego se visó hacia el BM se
leyó su hilos central (LE) correspondiente. Luego se
comenzó realizar las lecturas de frente (LF) a cada uno de
los puntos que determinan la cuadricula, para luego encontrar sus
elevaciones en gavinete.

Se nos dio la equidistancia de 0.25 m.

2.4-Resumen de los datos
levantados

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III.-Cálculos

1- Métodos y fórmulas a
utilizarse

  • Cálculo de elevaciones.

Elvi = Elc. BM ± ?H

?H = LE – LF

  • Cálculo par el número de curva a
    trazar

(Elevación mayor – elevación menor)
/ Equidistancia

  • Calculo de distancia horizontal sabiendo la C.N, por
    interpolación

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(CTM – CTm) / Dist. Total = (CN – CTm) /
Xi

2- Cálculos
matemáticos

NÚMERO DE CURVAS A TRAZAR

N = (100.90 – 98.75) / 0.25 = 9

Curva que trazar: 98.75, 99.00, 98.25, 99.50, 99.75,
100.00, 100.25, 100.50, 100.75.

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Calculo de la distancia horizontal para curva
determinada (interpolación).

Cuadro I

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Cuadro II

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Cuadro III

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TABLA DE DATOS

 

Estación

LE

HI

LF

Cotas(m)

BM

1.660

 

100.00

1A

0.763

100.90

2A

0.939

100.72

3A

1.504

100.16

4A

1.648

100.01

5A

2.614

99.05

1B

0.819

100.84

2B

0.990

100.67

3B

1.463

100.20

4B

1.743

99.92

5B

2.681

98.98

1C

0.875

100.79

2C

0.939

100.72

3C

1.399

100.26

4C

1.853

99.81

5C

2.789

98.87

1D

0.921

100.74

2D

0.991

100.67

3D

1.443

100.22

4D

2.918

98.74

5D

2.907

98.75

1E

1.123

100.54

2E

1.186

100.47

3E

1.656

100.00

4E

2.665

99.06

5E

2.943

98.72

Conclusión

La practica fue de gran importancia; ya que, pudimos
darnos cuenta como se comporta el terreno, saber su cota
más alta y la más baja, como se observa en la
cuadricula hay mas curvas al noreste del terreno, por lo que se
sabe que hay más pendiente.

4.1-Interpretación de los
resultados

Según los resultados obtenidos se hubo una cota
mayor de 100.75 y una cota menor de 98.75

Anexos

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Bibliografía

  • Topografía elemental Brniker,
    Russell.

  • http://www.wikipedia.com

  • Guía de Trabajo de Topografía.
    .

 

 

Autor:

Kener Yuriel Perez Dolmus

 

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