Informe Técnico del Método de Nivelación Compuesta

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 Resultados ............................................................................................................... 15 Conclusiones............................................................................................................ 15 Recomendaciones ................................................................................................... 15 Panel Fotográfico ..................................................................................................... 16

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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 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 del Método de Nivelación Compuesta 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 de Nivelación Compuesta en las instalaciones de SENCICO, mediante el uso del nivel, aplicable 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 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 Compuesta 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 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 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: Pabellones B y D, SENCICO, San Borja, Lima, Perú

Fuente: Elaboración propia, en Google Earth Pro.

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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 de las instalaciones de la EST Sencico, la cual nos permitirá hacer el estudio altimétrico de un terreno determinado, donde se pudo obtener los siguientes datos.

De ida a vuelta: Se ubico en el BM del Pabellón Central, hacia la BM del Campo Deportivo de la EST Sencico.

Estación

Vista Atrás

Vista Adelante

Dh

Cota

0 + 000

0.932

0 + 015

0.954

1.364

-0.432

149.568

0 + 030

1.308

1.465

-0.511

149.057

0 + 045

1.238

1.284

0.024

149.081

0 + 060

1.283

1.300

-0.062

149.019

0 + 075

0.713

1.305

-0.022

148.997

0 + 090

1.278

2.818

-2.105

146.892

1.143

0.135

147.027

150.000

0 + 105

Cálculo del Error de Cierre.

E = Cota Final - Cota Dato E = 147.027 – 147.030 E = 0.003

Cálculo del Error Tolerable Máximo.

Emax = ±0.02 √𝐾 Emax = ±0.02 √0.0105 E = 0.006

Comprobando Ecierre con Emax. 𝐸𝐶𝑖𝑒𝑟𝑟𝑒 < 𝐸𝑀𝑎𝑥 0.003 < 0.006

Compensación de Cotas.

Vista Adelante

Vista Atrás

0 + 000

0.932

0 + 015

0.954

1.364

-0.432

149.568

15.00

15.00

0.000

149.568

0 + 030

1.308

1.465

-0.511

149.057

15.00

30.00

0.001

149.058

0 + 045

1.238

1.284

0.024

149.081

15.00

45.00

0.001

149.082

0 + 060

1.283

1.300

-0.062

149.019

15.00

60.00

0.002

149.021

0 + 075

0.713

1.305

-0.022

148.997

15.00

75.00

0.002

148.999

0 + 090

1.278

2.818

-2.105

146.892

15.00

90.00

0.003

146.895

1.143

0.135

147.027

15.00

105.00

0.003

147.030

0 + 105

Dh

Cota

d (m)

d Acum.

Comp.

Cota Comp. (m)

Estación

150.000

150.000

105.00

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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

1.143

0 + 015

2.903

1.278

-0.135

146.892

0 + 030

2.019

1.998

0.905

147.797

0 + 045

1.398

1.331

0.688

148.485

0 + 060

1.444

0.891

0.507

148.992

0 + 075

1.345

1.348

0.096

149.088

0 + 090

1.994

1.312

0.033

149.121

0 + 095

1.575

1.342

0.652

149.773

0 + 110

1.266

1.334

0.241

150.014

1.282

-0.016

149.998

147.027

0 + 120

Cálculo del Error de Cierre.

E = Cota Final - Cota Dato E = 149.998 – 150.000 E = 0.002

Cálculo del Error Tolerable Máximo.

Emax = ±0.02 √𝐾 Emax = ±0.02 √0.0120 E = 0.007

Comprobando Ecierre con Emax. 𝐸𝐶𝑖𝑒𝑟𝑟𝑒 < 𝐸𝑀𝑎𝑥 0.002 < 0.007

Compensación de Cotas.

Vista Adelante

Vista Atrás

0 + 000

1.143

0 + 015

2.903

1.278

-0.135

146.892

15.00

15.00

0.000

146.892

0 + 030

2.019

1.998

0.905

147.797

15.00

30.00

0.000

147.798

0 + 045

1.398

1.331

0.688

148.485

15.00

45.00

0.001

148.486

0 + 060

1.444

0.891

0.507

148.992

15.00

60.00

0.001

148.993

0 + 075

1.345

1.348

0.096

149.088

15.00

75.00

0.001

149.089

0 + 090

1.994

1.312

0.033

149.121

15.00

90.00

0.001

149.123

0 + 095

1.575

1.342

0.652

149.773

5.00

95.00

0.002

149.775

0 + 110

1.266

1.334

0.241

150.014

15.00

110.00

0.002

150.016

1.282

-0.016

149.998

10.00

120.00

0.002

150.000

0 + 120

Dh

Cota

d (m)

d Acum.

Comp.

Cota Comp. (m)

Estación

147.027

147.027

120.00

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Gráfico de Pendiente de ida a vuelta

Cota 150.500

150.000 149.500 149.000 148.500 148.000 147.500 147.000 146.500 146.000 145.500 145.000

Cota

0 + 000

0 + 015

0 + 030

0 + 045

0 + 060

0 + 075

0 + 090

0 + 105

150.000

149.568

149.057

149.081

149.019

148.997

146.892

147.027

Gráfico de Pendiente de ida a vuelta

Cota 150.500 150.000 149.500 149.000 148.500

148.000 147.500 147.000 146.500 146.000 145.500 145.000

0 + 000

0 + 015

0 + 030

0 + 045

0 + 060

0 + 075

0 + 090

0 + 095

0 + 110

0 + 120

Cota 147.027 146.892 147.797 148.485 148.992 149.088 149.121 149.773 150.014 149.998

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Resultados Con la información recopilada se elaboró un croquis de ubicación sobre los puntos de control o estaciones, la elaboración de un perfil longitudinal a una escala de 1:100 en la vista horizontal y una escala de 1:40 en la vista vertical. Al final se pudo obtener un levantamiento de los datos de las instalaciones de Sencico, mediante el Software Civil 3D y QGIS. Plano 8: Plano de la EST SENCICO, San Borja, Lima, Perú

Fuente: Elaboración propia, en QGIS.

Conclusiones •

Se empleo correctamente los cálculos de dicho levantamiento topográfico por medio de Nivelación Compuesta, 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 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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Panel Fotográfico

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12°5'5"S

12°5'6"S

12°5'7"S

12°5'8"S

12°5'9"S

GRUPO N° 2

Diseñador por

77°0'25"W

# 0

@

77°0'24"W

# 0

@

@

# 0

# 0

26/11/2021

# 0

1:500

Escala

20

77°0'21"W

30

26/11/2021

Fecha entrega

77°0'21"W

Plano N° 3

40 m

Lima Lima San Borja Av. De La Poesía 351

UBICACIÓN

1:1,000 77°0'22"W

0 5 10

@

# 0

@

# 0

Departamento: Provincia: Distrito: Dirección:

77°0'22"W

Fecha aprobación

77°0'23"W

@

# 0

@

@

0 #

@

77°0'23"W

Lámina N° 1

NIVELACIÓN COMPUESTA

Ing. Johnny Chipana Huaytalla

# 0

77°0'24"W

Aprobado por

# @ 0

@ # 0

# 0

@

@ # 0

# 0

@

77°0'25"W

Ing. Johnny Chipana Huaytalla

Revisado por

77°0'26"W

Línea de dirección

COTAS

Puntos de control (NT)

77°0'27"W

@ # 0

77°0'26"W

LEYENDA

/

77°0'27"W

12°5'5"S 12°5'6"S 12°5'7"S 12°5'8"S 12°5'9"S A

ERROR

Vatras 1.143 2.903 2.019 1.398 1.444 1.345 1.994 1.575 1.266

Pto. B

B

Vatras 0.932 0.954 1.308 1.238 1.283 0.713 1.278

Pto. A

OCÉANO PACÍFICO

=

1.278 1.998 1.331 0.891 1.348 1.312 1.342 1.334 1.282

0.002

-0.135 0.905 0.688 0.507 0.096 0.033 0.652 0.241 -0.016

Dh

-0.432 -0.511 0.024 -0.062 -0.022 -2.105 0.135

1.364 1.465 1.284 1.300 1.305 2.818 1.143 Vadelante

Dh

Vadelante

OCÉANO PACÍFICO

147.027 146.892 147.797 148.485 148.992 149.088 149.121 149.773 150.014 149.998

150.000 149.568 149.057 149.081 149.019 148.997 146.892 147.027

12°5'4"S

12°5'5"S

12°5'6"S

12°5'7"S

12°5'8"S

12°5'9"S

12°5'10"S

GRUPO N° 2

Diseñador por

Aprobado por

77°0'24"W

# 0

77°0'23"W

@

# 0

@

77°0'22"W

20

1:500

Escala

77°0'21"W

0 5 10

Plano N° 3

40 m

26/11/2021

77°0'19"W

Fecha entrega

77°0'20"W

30

77°0'20"W

1:1,350

77°0'21"W

Lámina N° 1

NIVELACIÓN COMPUESTA

26/11/2021

77°0'22"W

Fecha aprobación

@

# 0

@ 0 # @

# 0 # 0 @

# 0

A

77°0'23"W

Ing. Johnny Chipana Huaytalla

77°0'25"W

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77°0'24"W

# 0

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77°0'25"W

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Ing. Johnny Chipana Huaytalla

77°0'26"W

77°0'26"W

Revisado por

77°0'27"W

Línea de dirección

COTAS

Puntos de control (NT)

77°0'28"W

# 0

@

77°0'27"W

LEYENDA

/

77°0'28"W

12°5'4"S 12°5'5"S 12°5'6"S 12°5'7"S 12°5'8"S 12°5'9"S 12°5'10"S

OCÉANO PACÍFICO

OCÉANO PACÍFICO