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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA B2 FOTO DEL GRUPO EN CAMPO “Levantamiento topográfico con estación total y modelamiento de un canal de drenaje pluvial” INFORME N.º 07 INTEGRANTES: GRUPO N°: 01 CICLO: 3 DOCENTE: ANTON FLORES RICHARD GIANFRANCO PIURA – PERÚ 2023 1. Yacila Rivera, Jesús Manuel (100%) Coordinador 2. Baldeon Peña, Edgar Jefry (100%) 3. Chapilliquen Ramirez, Carlos Gabriel (100%) 4. Vega Juárez, Orlando Junior (100%) 5. Zavala Castillo, Cristhian Adrian (100%) ÍNDICE Pág. I. INTRODUCCIÓN--------------------------------------------------------------------- II. OBJETIVOS---------------------------------------------------------------------------- 2.1. Objetivo general------------------------------------------------------------------ 2.2. Objetivos específicos----------------------------------------------------------- III. MATERIALES------------------------------------------------------------------------ IV. PROCEDIMIENTO------------------------------------------------------------------ ✓ FASE DE CAMPO--------------------------------------------------------- ✓ FASE DE GABINETE------------------------------------------------------ V.CONCLUSIONES---------------------------------------------------------------------- VI. RECOMENDACIONES-------------------------------------------------------------- VII. ANEXOS----------------------------------------------------------------------------- VIII. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA------------------------------------------------- 01 02 02 02 03 04 05 08 12 13 14 18 FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 1 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA INTRODUCCIÓN En la actualidad, el levantamiento topográfico es una herramienta fundamental en todos los campos de la ingeniería y el urbanismo. Se puede obtener información precisa y detallada sobre las características del terreno utilizando tecnologías avanzadas como los marcadores. Esta información es fundamental para diseñar y construir infraestructuras que se adapten adecuadamente al entorno natural. En este trabajo de proyecto, nos enfocaremos en levantamientos topográficos con estaciones totales y modelado de canales de drenaje de agua de lluvia. Los desagües pluviales juegan un papel importante en la gestión del agua superficial durante las tormentas, evitando inundaciones y protegiendo las áreas urbanas de posibles daños. El objetivo principal del proyecto era llevar a cabo un levantamiento topográfico preciso y detallado de áreas específicas, utilizando un cuadro, para modelar y diseñar canales de drenaje de agua de lluvia eficientes. Para ello, se recopilan datos de altura, distancia y ángulo a lo largo del terreno seleccionado. Estos datos servirán de base para la creación de un modelo 3D del colector pluvial, con el fin de evaluar su capacidad de drenaje y determinar la sección y pendiente más adecuada. Además, este trabajo brinda la oportunidad de analizar otros factores relevantes, como las precipitaciones en el área de estudio. De hecho, estos datos se tomaron en cuenta al modelar los canales de drenaje pluvial para crear una infraestructura estable y eficiente capaz de gestionar de manera segura el flujo de agua y reducir el impacto de las inundaciones; sin embargo, en este caso solo se registraron datos de campo. A su vez, el trabajo de este proyecto brinda la oportunidad de aplicar conocimientos teóricos y habilidades técnicas en topografía e ingeniería hidráulica. Además, ayudará a comprender e implementar soluciones efectivas para la gestión de aguas pluviales que promuevan la seguridad. Este informe detallará los métodos utilizados, los resultados obtenidos y las conclusiones del estudio topográfico y modelado del alcantarillado pluvial. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 2 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Se espera que los resultados y recomendaciones presentados sean útiles en futuros proyectos de infraestructura y planificación urbana relacionados con la gestión de aguas pluviales. Finalmente, este proyecto nos introdujo en el mundo del diseño hidráulico, que veremos más adelante en el concurso. II. OBJETIVOS 2.1. Objetivo general ⮚ Implementar el levantamiento topográfico de un canal para evitar las inundaciones dentro de la Universidad César Vallejo por medio del uso de estación total y modelado en el software Civil 3D. 2.2. Objetivos específicos ⮚ Utilizar y configurar una estación total para levantar los puntos para la creación del canal. ⮚ Modelar en el software Civil 3D, un canal y hallar el perfil de terreno, así como sus secciones transversales para cada tramo dado. ⮚ Interpretar los datos recopilados en la fase de gabinete para su posterior análisis y procesamiento a la realidad. ⮚ Concientizar a los alumnos de la importancia del canal y la necesidad para prevenir inundaciones y enfermedades. ⮚ Manejar de manera correcta los instrumentos necesarios para todo el proceso de creación, tanto trabajo en campo como gabinete. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 3 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA III. MATERIALES Para poder empezar con el diseño, los materiales necesarios para lograr este proyecto, es en primer lugar, la estación total; en este caso es una estación de la marca Topcon ES105 y el trípode sobre el cual irá colocada. Para añadir, también necesitaremos estacas, con el fin de fijar la estación a un punto; jalón porta prisma y el prisma, en donde rebotara el láser de la estación para poder obtener la lectura. Además, una wincha de mano para tomar las alturas de la estación y del jalón porta prisma. Por otra parte, para poder colocar las estacas necesitaremos una comba. Estación total Trípode Jalón Prisma Wincha de mano Comba Estacas FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 4 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA IV. PROCEDIMIENTO ⮚ Definición de levantamiento topográfico: El levantamiento topográfico es una técnica utilizada para medir y representar de manera precisa las características tridimensionales de un terreno o superficie específica. Consiste en la recolección de datos espaciales que describen la forma, elevación y otros detalles físicos del área en cuestión, como edificios, ríos, árboles, caminos, entre otros. ⮚ Definición de perfil de terreno: El perfil de terreno es una representación gráfica de las variaciones de elevación a lo largo de una línea específica en un terrenoo superficie. Proporciona una visualización vertical de cómo cambia la altitud a medida que se avanza en una dirección determinada. El perfil de terreno muestra la elevación relativa de puntos clave a lo largo de una línea, lo que permite analizar la pendiente, las características topográficas y la variación del terreno en función de la distancia. Para crear un perfil de terreno, se utilizan datos obtenidos a través de técnicas de levantamiento topográfico, como mediciones con estaciones totales, GPS o escáneres láser. Estos datos se procesan y se representan en un gráfico que muestra la altitud en el eje vertical y la distancia en el eje horizontal. El perfil de terreno muestra las crestas, los valles, las colinas, las pendientes y otros elementos topográficos importantes a lo largo de la línea seleccionada. ⮚ Definición de estación total: Una estación total es un instrumento de medición utilizado en topografía y levantamientos para determinar distancias, ángulos y elevaciones con precisión. Combina un teodolito (instrumento óptico para medir ángulos horizontales y verticales) y un distanciómetro electrónico (para medir distancias) en un solo dispositivo. ⮚ Definición de subrasante: La subrasante es la capa del terreno natural existente sobre la cual se construye una carretera, camino u otra infraestructura vial. Se trata de la capa de suelo compactado y nivelado que sirve como base de apoyo para el FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 5 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA pavimento y otras capas de construcción. La preparación de la subrasante implica la remoción de cualquier material no deseado, como rocas, raíces o suelo suelto, y la nivelación del terreno para obtener una superficie uniforme. Luego, se realiza la compactación del suelo para aumentar su resistencia y estabilidad, utilizando equipos de compactación como rodillos vibratorios o pisones. 4.1. FASE DE CAMPO Para empezar, colocamos la estaca y estacionamos la estación total, haciendo que la plomada esté en el centro de la estaca. Una vez estacionada vemos que el nivel de burbuja esté en el centro con ayuda de los tornillos nivelantes; esto también lo podemos observar en la pantalla, en la cual debe aparecer un error menor a 5 segundos. Luego sacamos las coordenadas del punto en donde hemos estacionado, y hallamos la altura de la estación para colocarla en los datos de ocupación que vamos a registrar. Así mismo, cambiamos código a E1 y colocamos como punto 10001. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 6 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Posteriormente, escogeremos nuestro BM (Bench Mark), el cual será un punto fijo, para este caso se escogió un buzón y se colocarán las coordenadas; a continuación, colocaremos el jalón que porta el prisma para tomar lectura de la referencia. Una vez tomada, registramos y colocamos la altura del bastón o jalón que porta el prisma; asimismo, cambiamos código a BM y el punto es el 10002. Como cuarto paso, empezaremos a tomar lectura de los puntos, colocando el bastón sobre cada uno y midiendo desde la estación total. Recordamos que tiene una medida aproximada hacia adelante de 15 metros y a los lados de 10 metros cada uno; para tomar una medida cercana hacemos un cartaboneo. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 7 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Para finalizar, lo mencionado anteriormente se hará durante todo el recorrido hasta que no se pueda tomar lectura desde la estación total; en este punto se moverá la estación y se volverá a repetir el procedimiento, aunque va a variar el punto al código E2 y punto 10003; igual nuestra nueva referencia tendrá el código BM2 y punto 10004; en este trabajo se emplearon 5 estaciones y 5 Bench Marks. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 8 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA 4.2. FASE DE GABINETE Una vez de haber guardado los datos obtenidos de la estación total por medio de un USB, estos están en formato Pnt y lo abriremos por bloc de notas para luego guardarlos en un Excel en el formato CSV (Delimitado por comas). Luego los ingresamos a Civil 3D y verificamos este correctamente ubicados. Para continuar, apagamos el mapa y crearemos la superficie para las curvas de nivel. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 9 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Como siguiente paso, crearemos el alineamiento por donde pasará el canal y vemos la dirección, comprobando que va de izquierda a derecha. Después de esto, creamos el eje del canal y se le colocarán las progresivas. Luego crearemos el perfil longitudinal del terreno; añadiendo las progresivas, cota terreno, rasante, relleno y corte. Para continuar, realizaremos la rasante y con esto podremos modificar los valores de relleno y corte. A partir de esto, pasaremos a modelar la sección trasversal del canal o su ensamblaje. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 10 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Como uno de los últimos pasos, procedemos a crear el corredor por donde pasará el canal y la superficie. En esta parte, también podemos tener una vista en 3D del canal. Ahora añadimos las líneas de muestreo al corredor. Para ir finalizando, crearemos las secciones transversales y posteriormente la tabla de volúmenes. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 11 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Por último, exportaremos el trabajo en AutoCAD; con el fin de ordenar el plano para posteriormente plotearlo y colocar la malla o grilla de coordenadas. InterpretaciónDe la tabla presentada anteriormente se puede interpretar que el volumen de corte de nuestro canal, según el perfil obtenido por medio del alineamiento es de 20 702.81 metros cúbicos. Este será el volumen que deberemos quitar para llegar a nuestra rasante y así empezar a construir nuestro canal. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 12 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA PLANO TERMINADO V. CONCLUSIONES En conclusión, el levantamiento topográfico de un canal con estación total es una herramienta fundamental para el diseño y la construcción de canales de drenaje eficientes. El canal de drenaje es de suma importancia debido a su papel crucial en el manejo y control del agua en diversas áreas, ayudando a la prevención de inundaciones. El levantamiento topográfico con estación total permite obtener información precisa y detallada sobre el terreno, lo que es esencial para determinar la pendiente, la geometría y la alineación adecuada del canal. Esto ayuda a garantizar un flujo de agua eficiente y controlado, evitando problemas como la erosión, el estancamiento y la acumulación de sedimentos. Además, el levantamiento topográfico también permite identificar posibles obstáculos en el terreno, como estructuras subterráneas, árboles o infraestructuras existentes, lo que ayuda a planificar y adaptar el diseño del canal para evitar interferencias o impactos FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 13 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA negativos en el entorno. En resumen, el levantamiento topográfico de un canal con estación total es esencial para asegurar la correcta planificación, diseño y construcción de canales de drenaje eficientes. Esto contribuye directamente a mejorar el manejo del agua, prevenir inundaciones, proteger el entorno y maximizar el rendimiento de cualquier sector que dependa de un sistema de drenaje adecuado. VI. RECOMENDACIONES Dentro de las recomendaciones que se pueden dar dentro del trabajo, es tener un mejor manejo de la estación total; pues, al principio existieron dificultades en el manejo retrasando el progreso del proyecto. Además, de la poca colaboración en conjunto de los grupos adicionales; sin embargo, gracias al interés de los participantes al final se pudo lograr el proyecto FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 14 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA VII. ANEXOS ANEXO 01: Fotografías del trabajo de campo (Levantamiento topográfico con estación total). Trabajo de campo, medición, estacionamiento y toma de lecturas en el punto señalado. Se observa a los estudiantes trabajando con la estación total, tomando lecturas para completar el levantamiento. Toma de coordenadas e ingreso en la estación total, previo a la toma de lecturas de campo con el bastón que soporta el prisma. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 15 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Midiendo la altura de bastón y coordenadas en otro punto de estación y diferente BM. Esto sirve para avanzar y poder tomar lecturas claras en todo el terreno. ANEXO 02: Fotografías de trabajo de gabinete (Procesamiento de datos). Puntos en Excel formato CSV (delimitado por comas). Importación de puntos en Civil 3D. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 16 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Progresivas y alineamiento del terreno, por el que pasará el canal. Creación de perfil, con los datos de progresivas, cota terreno, rasante, relleno y corte. Rasante del perfil del terreno. Creación de corredor y finalización con la importación en AutoCAD para el ploteo. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 17 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA Vista del canal en 3D y progresivas del corredor del terreno. Secciones trasversales y tabla de volúmenes de corte y relleno del terreno. FACULTA DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA 18 INFORME DE TOPOGRAFÍA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO-PIURA VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS • Arturo, R. V. M., Ernesto, V. V. W., & Javier, G. V. C. (2017). Topografía: conceptos y aplicaciones. Ecoe Edicione • Pachas, R. (2009). El levantamiento topográfico: uso del GPS y estación total. Academia, 8(16), 29-45. • Pérez, J. A., Gonçalves, G. R., & Galván, J. M. (2022). Análisis comparativo del levantamiento del terreno mediante UAS y topografía clásica en proyectos de trazado de carreteras. Informes de la Construcción, 74(565), e431-e431. • Solis, J. E. B., Torres, L. M. C., & Paredes, B. G. P. (2022). Análisis comparativo topográfico sobre levantamientos altimétricos con RTK GNSS, Estación Total y Drone en Manta. Polo del Conocimiento, 7(12), 586-602.
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