Topografia_original

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Topografía original
Se denomina Topografía Original la metodología utilizada para determinar la posición de puntos sobre la superficie terrestre. Utilizando para ello dos distancias dadas y una elevación o una distancia, una dirección y una elevación.
Para elevaciones y distancias se utilizan unidades de longitud del sistema métrico decimal y para las direcciones se utilizan unidades de arco en grados sexagesimales.
Topografía Modificada
Consiste en representar en planta un terreno en el cual se ha realizado un trabajo cualquiera, que cambia la forma natural del terreno. La importancia de la topografía modificada consiste en que a través de ella se puede obtener previamente una visión de conjunto de cómo la obra que se va a construir afectará el terreno donde se asentará y sus alrededores. Si se tuviera este conocimiento previo, se podría evitar o corregir en el trazado, los problemas que se presentaran al efectuar Cortes o rellenos
Mediciones
Para poder representar un terreno, mediante equipos e instrumentos topográficos es preciso en todos los caso tomar dos tipos de medidas: distancias y ángulos. A partir de estos se elaboran levantamientos planimétricos y altimétricos que se distinguen por el tipo de ángulo que miden, horizontales en los primeros y verticales o diferencias de altura en los segundos.
Existen dos tipos de mediciones.
Mediciones directas. Es cuando se dispone de un instrumento de medida. Por ejemplo cuando deseamos medir la distancia entre dos puntos y poseemos el instrumento adecuado (como por ejemplo una cinta métrica)y realizamos la medición directamente. Cuando realizamos este tipo de mediciones se cometen una serie de errores los cuales pueden ser:
Errores sistemáticos: son los que siempre se producen, conservan la magnitud y el sentido y se deben a desajustes del instrumento, desgastes.
Errores Esporádicos son aquellos que no se producen de forma regular y varían de dirección y sentido de manera aleatoria, son difíciles de prever obteniendo mala calidad en la medición.
Mediciones Indirectas. Es cuando al realizar una medida no poseemos el instrumento adecuado, porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño, o porque hay obstáculos de otra naturaleza. Se realiza la medición de una variable y mediante ella podemos calcular otra variable distinta.
Instrumentos de medición en Topografía
Podemos clasificar a los equipos topográficos en tres categorías: 
1-Para medir ángulos.- aquí se encuentran la brújula, el tránsito y el teodolito. 
TRANSITO:
Instrumento topográfico para medir ángulos verticales y horizontales, con una precisión de 1 minuto (1´ ) o 20 segundos (20? ), los círculos de metal se leen con lupa, los modelos viejos tienen cuatro tornillos para nivelación, actualmente se siguen fabricando pero con solo tres tornillos nivelantes. 
TEODOLITO ÓPTICO:
es la evolución del tránsito mecánico, en este caso, los círculos son de vidrio, y traen una serie de prismas para observar en un ocular adicional.
La lectura del ángulo vertical y horizontal la precisión va desde 1 minuto hasta una décima de segundo.   
Teodolito Electrónico:
Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del circulo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es más simple en su uso, y por requerir menos piezas es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración. 
Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos hay que tener en cuenta: la precisión, el número de aumentos en la lente del objetivo y si tiene o no compensador electrónico.    
2-Para medir distancias.- aquí se encuentra la cinta métrica, el odómetro, y el distanciómetro 
Distanciómetro:
Dispositivo electrónico para medición de distancias, funciona emitiendo un haz luminoso ya sea infrarrojo o láser, este rebota en un prisma o directamente sobre la superficie, y dependiendo del tiempo que tarda el haz en recorrer la distancia es como determina esta.
En esencia un distanciómetro solo puede medir la distancia inclinada, para medir la distancia horizontal y desnivel, algunos tienen un teclado para introducir el ángulo vertical y por senos y cosenos calcular las otras distancias, esto se puede realizar con una simple calculadora científica de igual manera. 
3-Para medir pendiente.- aquí se encuentran el nivel de mano, de riel, el fijo, basculante, automático. 
Niveles:
Un nivel es un instrumento que nos representa una referencia con respecto a un plano horizontal. Este aparato ayuda a determinar la diferencia de elevación entre dos puntos con la ayuda de un estadal.
El nivel más sencillo es el nivel de manguera, es una manguera trasparente, se le introduce agua y se levantan ambos extremos, por simple equilibrio, el agua estará al mismo nivel en ambos extremos. 
El nivel de mano es un instrumento también sencillo, la referencia de horizontalidad es una burbuja de vidrio o gota, el clisímetro es una versión mejorada del nivel de mano incorporando un transportador metálico permitiendo hacer mediciones de inclinación y no solo desnivel. 
El nivel fijo es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un trípode, la óptica tiene más aumentos y la gota es mucho más sensible. Un gran adelanto se logró cuando se introdujo el compensador automático, dando lugar al nivel automático, su funcionamiento está basado en un péndulo que por gravedad, en estado estable este siempre estará en forma vertical, y con la ayuda de un prisma, este nos dará la referencia horizontal que estamos buscando. 
Este nivel tiene una burbuja circular (ojo de buey) que puede no estar completamente centrada, pero el compensador automático hace justamente eso, compensar, este adelanto resultó tan provechoso, que se incorporó en los teodolitos más precisos y en las estaciones totales, aun cuando su funcionamiento puede variar, el principio sigue siendo el mismo. 
Si bien el nivel solo sirve para medir desnivel, últimamente se les ha incorporado una graduación en el giro horizontal, permitiendo hacer mediciones de ángulos con una precisión de medio grado, siendo practico en obra para medir o trazar ángulos horizontales que no requieren gran precisión.  
Los niveles láser fueron y continúan siendo una novedad creyendo alguna personas que son más precisos, pero la realidad es otra, existen los que solo proyectan una línea en una pared, su nombre correcto es crossliner se usan principalmente en interiores, ya que en exteriores con la luz del sol resulta difícil ver la línea que proyecta en una pared por ejemplo, línea que por cierto tiene entre 1 y 2 milímetros de ancho, así que si precisión.  
En un kilómetro será de 1 centímetro comparando con un nivel óptico, hay también niveles láser que poseen un sensor, este se puede usar en exteriores y a mayores distancias, ya que no depende del ojo humano, si no de un sensor especializado en ver la luz láser, hay equipos de diferentes precios y precisiones, si adquiere un nivel asegurese que este sea de calidad y que este correctamente calibrado, de lo contrario le recomiendo mejor un nivel de manguera.    
Niveles Electrónicos:
Estos funcionan como los niveles ópticos, y adicionalmente pueden hacer lecturas electrónicamente con estadales con código de barras, esto resulta muy práctico, ya que la medición es muy rápida, y se eliminan errores de apreciación o lectura, incluso de dedo, ya que estos tienen memoria para almacenar y procesar los datos, pueden desplegar en pantalla una resolución de décima de milímetro, y medir distancias con una resolución de un centímetro. 
Si bien un teodolito o una estación total se puede usar como nivel, las mediciones no serán tan precisas, siendo que el nivel es un instrumento especializado, pero si no requiere gran precisión. Se puede utilizar una estación o un teodolito ajustando el ángulo vertical a 90 grados.
Compactación
El método de la compactación se utiliza para aumentar la resistenciasuperficial de un terreno sobre el cual se va a construir una carretera u otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material utilizado.
La compactación de los suelos se produce por la reorientación de las partículas o por la distorsión de las partículas y sus capas absorbidas. En un suelo no cohesivo la compactación ocurre mayormente por la reorientación de los granos para formar una estructura más densa. La presión estática no es muy efectiva en este proceso porque los granos se acuñan unos contra otros y resisten el movimiento. 
Si los granos se pueden liberar momentáneamente, las presiones, aun las ligeras, son efectivas para forzarlos a formar una distribución más compacta. El agua que fluye también reduce el rozamiento entre las partículas y hace más fácil la compactación, sin embargo el agua en los poros también impide que las partículas tomen una distribución más compacta. Por esta razón la corriente de agua sólo se usa para ayudar a la compactación, cuando el suelo es de granos tan gruesos que el agua abandona los poros o huecos rápidamente
En los suelos cohesivos la compactación se produce por la reorientación y por la distorsión de los granos y sus capas absorbidas. Esto se logra por una fuerza que sea lo suficientemente grande para vencer la resistencia de cohesión por las fuerzas entre las partículas.
Para lograr una compactación eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia área, o choque y vibración. La compactación eficiente en los suelos cohesivos requiere presiones más altas para los suelos secos que para los húmedos, pero el tamaño del área cargada no es crítico. La eficiencia se mejora aumentando la presión durante la compactación a medida que el peso específico y la resistencia aumentan.
Ensayo de Compactación
Método Proctor
1. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
1- Objeto de la compactación de suelos: aumentar la resistencia mecánica del suelo y disminuir su capacidad de deformación.
2- En qué consiste la compactación: se busca aumentar el peso específico del suelo(densidad) disminuyendo su volumen de vacíos.
3- Finalidad del ensayo de compactación: reproducir en el laboratorio las condiciones de compactación que pueden darse en campaña. Hallar, para una cierta energía que se entrega al suelo, la máxima densidad que se puede obtener.
4- Factores que intervienen en la compactación: el porcentaje que representa la fase liquida (el agua) y la energía específica que se le otorga durante el proceso (energía por unidad de volumen).
5- Ensayos de compactación más comunes: ensayo de compactación AASHTO STANDARD Y AASHTO modificado. La energía específica de compactación para el ensayo AASHTO STANDARD es de 6 Kg.cm/cm3 y para el AASHTO modificado es de 27,2 Kg.cm/cm3
6- AASHTO STANDARD
6. 1- Equipo para la prueba: Molde de compactación cilíndrico, con collar de extensión.
Pisón.
Guía metálica para el pisón.
Regla recta metálica.
Balanza de laboratorio, sensibilidad 0,1 gr.
Balanza de plataforma con sensibilidad de 1,0 gr y de unos 5 Kg de capacidad.
Tamiz Nº 4.
Elementos menores (cucharas, bandejas, pesafiltros, etc).
6 . 2 Proceso del ensayo:
Secar al aire una muestra de unos 2,5 Kg. de peso y retirar de ella todo el material mayor a la malla Nº 4.
b) Determinar y registrar la tara del molde proctor.-
c) Mezclar la muestra con el agua suficiente para obtener una mezcla ligeramente húmeda, que aún se desmorone cuando se presione después de ser apretada con la mano.
d) Colocar la muestra dentro del molde en tres capas sucesivas, aplicándoles a cada una 25 golpes repartidos en toda el área, dados con un pisón de 2,5 Kg., que se deja caer de 30,5 cm.
e) Quitar cuidadosamente la extensión del molde y enrasar la parte superior del cilindro con la regla metálica.-
f) Determinar y registrar el peso del cilindro con el suelo compactado.
g) Retirar el suelo del molde y obtener el contenido de agua de dos muestras representativas, de unos 100 gr., una obtenida de un nivel cercano al superior y otra de una parte próxima al fondo.-
h) Repetir el proceso con un contenido de agua cada vez mayor hasta que se tengan por lo menos dos determinaciones en las que el peso del molde con el suelo compactado sea inferior a los anteriores.
Dibujar los resultados obtenidos en una gráfica que tenga como abscisas los diferentes contenidos de agua resultante y como ordenadas los pesos específicos secos.
j) En la curva obtenida, la máxima ordenada representará la humedad óptima del suelo para la que pueda lograrse el máximo peso específico con la energía de compactación entregada.-
7- AASHTO modificado
La diferencia con el ensayo anterior consiste en que se trabaja con 5 capas de suelos y con pisón de 4,5 Kg., el cual el cual se deja caer desde 45,7 cm.
8- Fórmulas útiles
a) La energía específica de compactación se obtiene:
Ee = (Nn Wh) / V
Donde:
N= número de capas
n= número de golpes por capa
W= peso del pisón
h= altura de caída del pisón
V= volumen del molde (0,94 lts, aproximadamente)
b) El peso específico húmedo se obtiene dividiendo el peso del suelo por el volumen
del molde y el peso específico seco usando
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