Informe 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA. UNI-RUPAP

FACULTAD DE LA TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION. FTC.

Departamento de Vías y Transporte. Topografía. II Práctica No. 3: Título de la Práctica: Levantamiento de perfil longitudinal y secciones transversales. Nombres y Números de carnets: Snyder Josué Antón Quiñonez. 2020-0186U Allison Valeska Cantillano Brenes. 2020-0055U José Carlos Chávez Cárdenas. 2020-0113U

Grupo de Teoría: IC-23D Grupo de Práctica: 1 Profesor de Teoría: Ing. José Fernando Bustamante Arteaga Profesor de Práctica: Ing. Karla Palacios Garay Fecha de realización de la práctica: 24 de septiembre, 2021 Fecha de entrega de la práctica: 08 de octubre, 2021

Índice: Objetivos.......................................................................................................1 Introducción..................................................................................................2 Perfil Longitudinal....................................................................................2 Sección Transversal...................................................................................2 Antecedentes Históricos................................................................................3 Importancia y Aplicaciones de la práctica....................................................3 Aspectos Generales.......................................................................................4 Aplicaciones del Perfil Longitudinal.........................................................5 Desarrollo de Campo.....................................................................................5 Integrantes de la cuadrilla:........................................................................5 Equipo empleado en el levantamiento:.....................................................5 Explicación técnica paso a paso del levantamiento realizado en campo. .6 Tabla de datos levantadas en campo.........................................................7 Cálculos.........................................................................................................7 Todas las ecuaciones y formulas empleadas.............................................7 Tabla de los resultados obtenidos............................................................10 Conclusiones...............................................................................................11 Análisis de los resultados........................................................................11 Recomendaciones....................................................................................11 Anexos.........................................................................................................12 Referencia Bibliográfica.............................................................................14

Objetivos 1. Obtener diferentes destrezas y técnicas en la aplicación de la nivelación, obteniendo los diferentes datos tomados de la práctica de campo para la representación del relieve del terreno por medio del perfil longitudinal. 2. Apreciar la aplicación del estudio de los perfiles longitudinales en la práctica realizada mediante la observación de las depresiones y elevaciones. 3. Realizar los cálculos respectivos de la práctica, para afianzamiento de los conocimientos aprendidos teóricamente.

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Introducción Una de las aplicaciones más usuales e importantes de la nivelación geométrica, es la obtención de perfiles del terreno, a lo largo de una obra ingeniería o en una dirección dada. Las obras hidráulicas como canales y acueductos, las vías de comunicación y transporte ya sea caminos, carreteras, o calles incluso vías férreas, están formadas por una serie de trazos rectos y otra serie de trazos en curvas generalmente circulares. A su vez se le llama eje longitudinal del trazado, a la línea formada por la proyección horizontal de la sucesión de todos los ejes de simetría referencia de la sección transversal, entendiendo que cualquier trazo de camino, vía férrea, canal o acueducto, es recto cuando su eje longitudinal lo es. Perfil Longitudinal Un perfil longitudinal es un perfil topográfico a lo largo del eje de la planta, y, por tanto, es la intersección de la superficie topográfica con el plano vertical que contiene al eje de la planta. Sección Transversal Perfiles transversales son perfiles topográficos en direcciones perpendiculares al eje de la carretera por los puntos secuenciales, se utilizan para calcular los movimientos de tierra y los bordes de la explanación de la carretera. El objetivo en un levantamiento de perfiles es llegar a representar en el plano, lo más fielmente posible, el relieve del terreno a lo largo de una franja que contendrá a la obra. Para esto se realizan los levantamientos a lo largo del eje o traza de la futura obra, obteniendo cotas de puntos que sean representativos del terreno, es decir, aquellos en donde aparezca un cambio en la pendiente. El perfil que se va obteniendo con esta metodología se lo llama longitudinal. Al mismo tiempo se efectúan relevamientos transversales que permiten conocer cómo será la forma del terreno a ambos lados del eje central. Estos levantamientos perpendiculares al longitudinal se los llama perfil transversal.

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Antecedentes Históricos El levantamiento de perfil longitudinal y secciones transversales ha ido avanzando tanto como en la ingeniería civil como en la topografía para los fines de localización, diseño y construcción para la realización carreteras, canales, vías férreas, líneas de conducción de agua y proyectos similares a estos. Claramente la instrumentación ocupada para el trabajo de campo con respecto al perfil longitudinal tiene su parte histórica ya mencionadas en informes anteriores. Estos métodos utilizados en esta práctica no tienen concretamente antecedentes históricos solo se van perfeccionando a medida la tecnología avanza y junto con ella maquinarias nuevas que hacen un resultado más preciso a la hora del levantamiento.

Importancia y Aplicaciones de la práctica La práctica #3 fue de mucha importancia para nuestros conocimientos como estudiantes debido a las diversas aplicaciones que podemos hacer, fortaleciendo nuestras habilidades con el nivel y un mejor enfoque al estudio del terreno. Es el método más empleado para la representación gráfica de las formas del relieve de la superficie del terreno, ya que permite determinar, en forma sencilla y rápida, la cota o elevación de cualquier punto del terreno, trazar perfiles, calcular pendientes, resaltar las formas y accidentes del terreno, etc. Los perfiles longitudinales son muy importantes a la hora de proyectar, en el se establecerán los criterios generales que se imponen a las rasantes. Hay proyectos en lo que lo fundamental es ir adaptándose al terreno (refuerzos de carretera), hay otros en lo que se establece una profundidad mínima (tuberías), etc. Hay casos donde se realizan excavaciones y el perfil longitudinal ayuda a establecer una cantidad bastante aproximada del volumen de material en uno y otro caso.

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Aspectos Generales Una de las aplicaciones más usuales e importantes de la nivelación geométrica, es la obtención de perfiles del terreno, a lo largo de una obra de ingeniería o en una dirección dada. Habiendo visto en los tres tipos de nivelación (barométrica, trigonométrica y geométrica), y que por aplicación de algunas de ellas podemos calcular desniveles, definiremos el concepto de: Pendiente diciendo que la pendiente entre dos puntos es la relación entre el desnivel existente entre ambos con la distancia horizontal que los separa. Por ser este un término adimensional, se suele multiplicar por 100 y expresarlo en porcentaje (%). Perfiles Es posible conocer la forma y dimensiones del terreno en el que se requiere realizar la obra, compararlo con el proyecto de ejecutar y así poder calcular los volúmenes de suelo a mover, desmonte o excavaciones y terraplén o rellenos. El objetivo en un levantamiento de perfiles es llegar a representar en el plano, lo más fielmente posible, el relieve del terreno a lo largo de una franja que contendrá a la obra. Para esto se realizan los levantamientos a lo largo del eje o traza de la futura obra, obteniendo cotas de puntos que sean representativos del terreno, es decir, aquellos en donde aparezca un cambio en la pendiente. El perfil que se va obteniendo con esta metodología se lo llama longitudinal. Al mismo tiempo se efectúan relevamientos transversales que permiten conocer cómo será la forma del terreno a ambos lados del eje central. Estos levantamientos perpendiculares al longitudinal se los llama perfil transversal. Representar exactamente el relieve del terreno es una operación prácticamente imposible, pues habría que calcular la cota de innumerables puntos ubicados uno a continuación de otros.

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Es por eso que en los perfiles se realiza una simplificación y que consiste en tomar la cota de puntos representativos del terreno, es decir, aquellos en que existe un cambio importante en la pendiente y suponer que la variación del relieve entre puntos es lineal. Los perfiles se representan a escala. Se fija una escala horizontal para representar las progresivas y distancias horizontales (en el perfil transversal) y una escala vertical, por lo general mayor que la horizontal, para representar las cotas. Esto es a los efectos de resaltar las diferencias de altura. Aplicaciones del Perfil Longitudinal  Construcción de canales de riego, y de desagües o colectores.  Construcción de caminos viales, rural, urbano.  Excavación para tendido de cañerías de riego, desagües, etc.

Desarrollo de Campo Integrantes de la cuadrilla:    

Observador (1) Anotador (1) Cadeneros (2) Estadaleros (2)

Equipo empleado en el levantamiento:         

Nivel Topográfico Trípode Estacas de madera Jalones Estadía Cinta Métrica Martillo Mazo Clavos con chapas

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Explicación técnica paso a paso del levantamiento realizado en campo 1) La cuadrilla fue reunida a las 13 horas el día 24 de septiembre donde nos estuvimos organizando de manera ordenada para empezar la práctica. 2) Nos apuntamos en la lista de asistencia. 3) Buscamos un terreno que pueda tener un relieve con alguna pendiente para poder empezar nuestra práctica, luego tenemos que observar que parte del terreno es apto para plantarnos con el nivel y poner nuestras estaciones. 4) Escogemos una estación inicial y una final (indeterminadamente) en donde sea una línea estimadamente recta, se tiene que medir, de la estación final y la estación inicial 30 metros por total para que podamos hacer 4 estaciones (0+000, 0+010, 0+020, 0+030) antes de empezar a medir se colocan jalones y un observador deberá alinear a los cadeneros que colocan las estacas de las estaciones y para mayor precisión se coloca un segundo jalón cerca de la última estación con otro observador que pueda verificar la rectitud de la alineación. 5) Para cada estación se deben de realizar puntos estimados, exactamente 6 a cada lado de una estación. 6) Se deberá tomar una lectura de espalda para obtener nuestra lectura del instrumento (nos plantaremos en un punto el cual debe de visar todos los puntos en trabajo y también un BM geodésico dentro de nuestra practica). 7) Se toman lecturas de cada punto tanto las estaciones como sus puntos estimados, estos puntos nos servirán para las secciones transversales luego trabajadas en trabajo de gabinete.

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Tabla de datos levantadas en campo Estación BM

L. E 1.238

Hi 105.795

0+000 3D 3I 6D 6I 0+010 3D 3I 6D 6I 0+020 3D 3I 6D 6I 0+030 3D 3I 6D 6I

L.F 1.421 1.417 1.423 1.399 1.429 1.467 1.375 1.767 1.348 2.089 2.675 2.635 2.762 2.807 2.782 3.061 3.051 3.088 3.032 3.082

Elev. Tn. Obs. 104.557 BM Geodésico 104.374 104.378 104.372 104.396 104.366 104.328 104.420 104.028 104.447 103.706 103.120 103.160 103.033 102.988 103.013 102.734 102.744 102.707 102.763 102.713

Cálculos Todas las ecuaciones y formulas empleadas  Altura de Instrumento Hi : Elev .BM + L. E

 Elevación por altura de instrumento Elev . pto. : Hi−L . F

 Pendiente P=

∆H Elev . final−Elev .inicial ∗100= ∗100 D.H D.H

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 Desnivel entre dos puntos de análisis ∆ H parcial =

P∗dist . parcial 100

 Condición arbitraria para identificar el corte y/o relleno. Elev .Tn−Elev . Ras=+C Elev .Tn−Elev . Ras=−R

Pasos realizados en los cálculos.  Calculamos la elevación del instrumento mediante la cota del BM geodésico brindada por la profesora en la práctica. Elev. BM: 104.557 Hi :104.557+1.238=105.795  Calculamos las elevaciones de los puntos por altura de instrumento. Para estación “0+000”: Elev .0+000. :105.795−1.421=104.374 Elev .3 D . :105.795−1.417=104.378 Elev .6 D . :105.795−1.399=104.396 Elev .3 I . :105.795−1.423=104.372 Elev .6 I . :105.795−1.429=104.366

Para estación “0+010”: Elev .0+010. :105.795−1.467=104.328 Elev .3 D . :105.795−1.375=104.420 Elev .6 D . :105.795−1.348=104.447 Elev .3 I . :105.795−1.767=104.028 Elev .6 I . :105.795−2.089=103.706

Para estación “0+020”: Elev .0+020 : 105.795−2.675=103.12 Elev .3 D . :105.795−2.635=103.16 Elev .6 D . :105.795−2.807=102.988

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Elev .3 I . :105.795−2.762=103.033 Elev .6 I . :105.795−2.783=103.013

Para estación “0+030”: Elev .0+030. :105.795−3.061=102.734 Elev .3 D . :105.795−3.051=102.744 Elev .6 D . :105.795−3.032=102.763 Elev .3 I . :105.795−3.088=102.707 Elev .6 I . :105.795−3.082=102.713

 Calculamos la pendiente del tramo en análisis que comprende desee la estación “0+000” hasta la estación “0+030”.

P=

∆H 102.734−104.374 ∗100= ∗100=−5.467 % D.H 30−0

 Determinamos el “∆ H ”, es decir, el desnivel entre los dos puntos de análisis.

∆ H (10)=

−5.467∗10 =−0.5467 100

 Ahora bien, teniendo el desnivel entre los dos puntos de análisis se procede a calcular la elevación de la rasante de las estaciones. Elev . Ras 0+010 =104.734−0.5467=103.827 Elev . Ras 0+020 =103.827−0.5467=103.28 Elev . Ras 0+030 =103.28−0.5467=102.774

Tabla de los resultados obtenidos. Est.

L. E

Hi

L.F

Elev. Tn.

Elev.

Obs. Página | 9

Ras. BM

1.238 105.795

104.557

0+000

1.421

104.374

3D

1.417

104.378

3I

1.423

104.372

6D

1.399

104.396

6I

1.429

104.366

0+010

1.467

104.328

3D

1.375

104.420

3I

1.767

104.028

6D

1.348

104.447

6I

2.089

103.706

0+020

2.675

103.120

3D

2.635

103.160

3I

2.762

103.033

6D

2.807

102.988

6I

2.782

103.013

0+030

3.061

102.734

3D

3.051

102.744

3I

3.088

102.707

6D

3.032

102.763

6I

3.082

102.713

BM Geodésico 104.374

103.827

103.28

102.734

Conclusiones Análisis de los resultados -Siempre al hacer una práctica obtenemos nuevas habilidades con el uso del nivel, en esta práctica pudimos apreciar cómo podemos ocupar el nivel para el perfil longitudinal. Página | 10

-Luego en el plano vemos todo lo reflejado obtenido de los datos de campo y como la pendiente va decayendo o estando en depresión. Nos hace ver cómo hemos avanzado en los conocimientos de la topografía, animándonos a seguir con el estudio de la misma. -Podemos concluir que tuvimos resultados eficientes en nuestra practica de campo de manera que en la tabla de resultados se puede observar cómo están las elevaciones de cada estación y el corte o relleno que se debe de hacer si fuera un trabajo aplicado.

Recomendaciones 1. Debemos de tener buena organización a la hora que empieza la práctica teniendo una buena puntualidad y concentración para llevar a cabo un levantamiento eficiente. 2. Cuidar de que todos los instrumentos usados en la práctica se utilicen de la manera correcta para evitar daños. 3. Realizar de manera ordenada y de acuerdo a las orientaciones del profesor. 4. Asegurarnos que los datos que los datos tomados en campo sean los correctos para evitar errores al momento de realizar los cálculos en el informe a entregar.

Anexos

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Explicación por parte de la Ingeniera para la realización de la practica respectiva.

Allison Cantillano siendo observadora de algunos puntos y estaciones.

Punto Geodésico en donde nos amarramos como BM.

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Br. Allison Valeska teniendo la Estadia para la lectura de datos.

Referencia

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1. https://es.scribd.com/document/129497546/Perfil-Longitudinal 2. https://www.buenastareas.com/ensayos/Topografia-PerfilLongitudinal/7189643.html 3. https://www.academia.edu/24204448/Perfil_longitudinal_y_transver sal 4. https://es.slideshare.net/AugustoSotomayorOros/topografia-ii 5. https://pdfcoffee.com/perfil-longitudinal-y-transversal-14-pdffree.html

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