UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA, METALURGICA Y GEOGRAFICA ESCUELA PROFESIONAL PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
SILABO 1. DATOS GENERALES 1.1 Asignatura 1.2 Código 1.3 Créditos 1.4 Tipo de Asignatura 1.5 Horas semanales semanales 1.5.1. Horas teóricas 1.5.2. Horas practicas 1.6 Requisito 1.7 Semestre académico 1.8 Docente responsable responsable
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Topografía Aplicada a la Ingeniería Civil II 167010 5 Obligatorio Obligatorio 7 3 4 Topografía Aplicada a la Ingeniería Civil I 2017-I Lic. FRANCI BENITO CRUZ MONTES
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2. SUMILLA La asignatura es de naturaleza teórico-práctica. El propósito de la asignatura es capacitar a los alumnos en las tecnologías topográficas tradicionales y en las modernas, para la ejecución de levantamientos topográficos de superficies de gran extensión, así como para el replanteo de los diseños realizados realizados en las obras de infraestructura. Para lo cual se desarrollarán las siguientes unidades: Unidad I: Levantamient Lev antamientos os topográficos de grandes extensiones. Unidad II: Aplicación de la Topografía a proyectos de infraestructura. 3. OBJETIVOS Objetivos generales 1. Impartir los conocimientos sobre el planeamiento y técnicas de los levantamientos topográficos controlados por redes de triangulación y su utilización adecuada en proyectos de ingeniería, para lo cual se incrementarán los conceptos planimétricos planimétricos y altimétricos para la ejecución de levantamientos topográficos de superficies de grandes extensiones. Objetivos específicos 2. Dar a los alumnos los conocimientos de los métodos topográficos y el manejo de los instrumentos electrónicos: estaciones totales, teodolitos electrónicos, GPS, etc. para la realización de los trabajos de campo y con ellas las de gabinete. 3. Ejecutar levantamientos de superficies de gran extensión, apoyado en los canevás. 4. Efectuar el replanteo de los proyectos de ingeniería civil, a sí como las aplicaciones a proyectos de infraestructura. 4.
METODOLOGÍA Se inicia la clase con una revisión de los conceptos básicos necesarios, luego se imparten los conocimientos de acuerdo a los contenidos temáticos en concordancia con el programa analítico, dándole aplicación en la resolución de ejercicios y problemas. 1
Se complementa la enseñanza a través de seminarios y prácticas de campo, ampliándose con una mayor investigación, ejercitando a cada alumno su capacidad de trabajo, análisis, ingenio y creatividad. 5.
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS Unidad I: LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS DE GRANDES EXTENSIONES Primera Semana Conceptos generales – Nociones sobre los canevás Control de los levantamientos topográficos. Control horizontal y control vertical. Control geodésico. Densificación del control: Control Básico, Control suplementario, Control terrestre. Control topográfico. Usos del Control geodésico. Segunda y Tercera Semana Control horizontal topográfico. Sistemas de apoyo en las operaciones topográficas de campo: Poligonación: Clasificación. Conexión de poligonales. Formas de Conexión. Tolerancias. Aplicaciones. Cálculos. Triangulación: Figuras de una triangulación. Bases de arranque y de cierre. Correcciones a la base medida. Calificación. Instrumentos para la medición de bases. Aplicaciones. Tolerancias. Trilateración: Fundamento. Cálculos. Aplicaciones. Instrumentos modernos para efectuar el control horizontal: Teodolitos electrónicos. Instrumentos EDM. Estaciones totales. GPS geodésico y navegador. Reconocimiento y monumentación de los vértices de una triangulación. Cuarta Semana La Convergencia de Meridianos en los trabajos de gran extensión. Aplicaciones. Medición de Ángulos Horizontales de Precisión. Conceptos Básicos. Dirección de Visuales, Series y Sets. Métodos. Registros de Campo. Especificaciones. Estaciones Excéntricas. Cálculo de reducción al centro. Puntos de segundo orden: Intersección directa y Trisección inversa. Problema de Pothenot. Analítica y gráfica Quinta Semana Fundamentos de la Compensación por Mínimos Cuadrados. AJUSTES DE LA TRIANGULACIÓN: Ajuste de estaciones. Ajuste de Figuras: Condiciones geométricas y Condiciones trigonométricas. Sexta semana Compensación angular de figuras por el método de los Mínimos Cuadrados. Aplicaciones a un cuadrilátero, Resistencia de figuras con fórmulas y ábacos. Cálculo de la triangulación. Cálculo de lados por el mejor camino. Azimuts y Coordenadas. Dibujo del plano del sistema de triangulación. Informe. Séptima semana NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA Corrección por curvatura terrestre y refracción atmosférica. Nivelación de puntos aislados o no recíproca. 2
Nivelación trigonométrica recíproca entre vértices. Octava semana Examen parcial Novena Semana Nivelación diferencial de precisión. Métodos. Especificaciones. Equipo. Organización de una brigada. Determinación de la constante taquimétrica (K). Determinación del error del nivel (Factor C). Redes de Nivelación. Compensación de redes Computación de la nivelación de segundo orden. Tarjeta de BMs. UNIDAD II: TOPOGRAFÍA APLICADA A PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA Décima Semana TOPOGRAFÍA DE RUTA Y DE TRAZO Etapas de un levantamiento topográfico para un proyecto longitudinal. Reconocimiento. Trazo preliminar. Trazo definitivo. Líneas de gradiente, procedimientos de campo. Eclímetro. Trazado de rutas para caminos, ferrocarriles y canales. Perfiles y secciones transversales en carreteras, ferrocarriles y canales. Cálculo del movimiento de tierras. Trazo de un camino en el terreno. Línea de gradiente, Levantamiento con Estación Total. Diseño de camino en Autocad Civil 3D. Replanteo. Décima Primera Semana Trazo de un camino en un plano a curvas de nivel (Escala H: 1/2000, equidistancia 2m): Diseño Geométrico, aplicación DG-2014. Parámetros de diseño. Orografía, Líneas de gradiente, alineamiento, externa y tangente para determinar los radios de las curvas horizontales, estacado, progresivas, perfiles, secciones transversales, movimiento de tierras. CURVAS HORIZONTALES: Curvas circulares simples, compuestas y reversas. Replanteo. Método de los ángulos de deflexión. Curvas de volteo. La clotoide. Cálculo de sus elementos. Replanteo. Curvas verticales. Peralte. Canteras. Volumen. Décima Segunda Semana CANALES DE RIEGO: Estudios topográficos. Tipos de canales en un proyecto de irrigación. Trazo. Representación gráfica. Escalas usuales. Décima Tercera Semana URBANIZACIONES Levantamiento del lindero. Planos fundamentales. Replanteos: calles, manzanas, Lotes, líneas de conducción. Emplantillados. EDIFICIOS Emplazamiento. Alineaciones. Referencias. Excavaciones. Nivelaciones. Décima Cuarta Semana TOPOGRAFIA MINERA Métodos generales de levantamiento superficial y subterráneo. Teodolitos. Estación Total. Niveles. Marcado de estaciones. Poligonales subterráneas. Levantamiento. 3
Comunicación entre dos estaciones de dos labores subterráneas. Piques. Chimeneas. Determinación de cotas. Control de enmaderado y avance de galería. Décima Quinta Semana Líneas de transmisión. Trazo, perfiles longitudinales. Cableado. Abastecimiento de agua. Trazo, perfiles, secciones transversales. Nivelación. Pendientes. Décima Sexta Semana Levantamiento arqueológico. Poligonales. Ubicación cuadrícula. Perfiles. Secciones Transversales. Levantamiento hidrográfico. En el mar, lagos, ríos. Métodos. Equipos de sondeo. Décima Séptima Semana EXAMEN FINAL 6. EVALUACIÓN La evaluación será un proceso sistemático, continuo e integral destinado a obtener información útil para emitir juicios de valor, teniendo en cuenta una evaluación formativa durante el proceso y la evaluación sumativa al finalizar el proceso. Promedio Final (PF).- Se obtendrá en base a los siguientes criterios ponderados. Siglas EP
Rubros Examen parcial
Peso Porcentual 15%
EF
Examen final
25%
PT
Informes de Prácticas
20%
MO
Monografía
20%
LT
Lecturas, tareas
10%
PS
Participación en la sesión
10%
El promedio final (PF) de la asignatura se obtiene mediante la siguiente fórmula: PF=0.15x(EP)+0.25x(EF)+0.20x(PT)+0.20x(MO)+0.10x(LT)+0.10x(PS)
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BIBLIOGRAFIA A. TEXTOS BASE: 1. Wolf, Paul R. y Brinker. (2010) Topografía. Russel C. Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V. B. TEXTOS COMPLEMENTARIOS: 2. CARDENAS GRISALES, JAMES. (2015) Diseño Geométrico de Carreteras. Editorial Macro, Colombia. 4
3. DOMINGUEZ GARCIA-TEJERO, Francisco. (2007)Topografía General y Aplicada, Ed. Mundi - Prensa. Madrid. 4. García Márquez, Fernando. (2005) El Topógrafo Descalzo. Manual de Topografía Aplicada. 1ra. Edición. Editorial Pax México. (Internet). 5. MARTÍN ASIN, F. (1990) Geodesia y Cartografía Matemática . 3ra Ed. Paraninfo S.A. Madrid. 6. MONTES DE OCA, Miguel. (1989)Topografía. Edit. Alfa omega. México. 7. ZUÑIGA DIAZ, WALTER. (2010) Topografía Geodesia y Cartografía . Editorial Grupo Universitario S.A.C. Lima. Perú C. FUENTES ELECTRÓNICAS: 1. http://www.asce.org/ American Society of Civil Engineers 2. http://www.gfy.ku.dk/ Asociación Internacional de Geodesia 3. http://www.gpsworld.com GPS World 4. http://www.mercator.es/ Proyecto Mercator PROGRAMA DE PRÁCTICAS Primera y Segunda Semana Práctica N° 1: Levantamiento topográfico de una parcela. Ta= 30”√n; ER=1/2500. Con Teodolito y/o Estación total. Tercera semana Práctica N° 2: Reconocimiento y monumentación de los vértices de una triangulación. Uso del diseño de triangulación en la carta nacional escala 1/100000. Medición de una base de triangulación topográfica con cinta de acero. Correcciones. Cuarta y Quinta Semana Práctica N°3: Medición de ángulos horizontales de precisión de una Triangulación topográfica, método de reiteración. Uso de señales. Medida de Base Electrónica. Amarre al control horizontal y vertical de la triangulación. Sexta Semana Práctica N°4: Primera salida al campo fuera de Lima. Reconocimiento y monumentación de una Triangulación. Medida de ángulos. Medida de Base electrónica. Séptima Semana Práctica N°5: Cálculos de ajuste de ángulos por mínimos cuadrados de figuras simples y complejas, resistencia de figuras, cálculo de lados por el mejor camino, azimuts, coordenadas y dibujo del plano de la Triangulación e informe. Octava semana EXAMEN PARCIAL Novena semana Práctica N°6: Nivelación de precisión de una red de BMs. 5
Décima semana Práctica N°7: Segunda salida al campo fuera de Lima. Trazo de una carretera en el terreno. Línea de gradiente. Levantamiento topográfico con Estación Total de la ruta, incluyendo las obras de arte. Diseño de la carretera en Autocad Civil 3D. Replanteo. Décima Primera Semana Práctica N°8: Trazo de un camino en un plano a curvas de nivel, escala 1/2000 equidistancia 2m. Aplicación de Diseño geométrico DG-2014. Parámetros. Orografía. Línea de gradiente. Trazo de alineamiento. Medida de lados y ángulos. Definir radios en función de Externa o tangente, Tener en cuenta radios mínimos. Incorporar Curvas circulares. Longitudes en tangente Lmín(s), Lmáx(o). Estacado de 20m. Toma de cotas para perfil longitudinal. Toma de cotas para perfil transversal 20m a cada lado del camino. Desarrollo de los planos en gabinete; planta y perfil, subrasante pendiente mín. 0.5%, máx. según el proyecto, secciones transversales, áreas y volumen. Práctica N°9: Replanteo de curvas circulares simples, método de los ángulos de deflexión con teodolito y cinta. Replanteo de curvas con Estación Total.
Décima Segunda Semana Práctica N°10: Caso 1.- Trazo de un canal nuevo en el terreno. Ubicación de BM cada 500m. Trazo de gradiente volante con nivel cada 50m. Gradiente definitiva cada 20m. Trazo de alineamiento con ubicación de PI, estacado de 20m. Trazo de curvas circulares. Nivelación de estacas del eje. Perfiles transversales con nivel, 20m a cada lado. Desarrollo de los planos en gabinete; planta y perfil, subrasante, secciones transversales, áreas y volumen.
Práctica N°10: Caso 2.- Trazo de un canal en uno existente en el terreno. Ubicación de BM cada 500m. Limpieza del canal. Trazo de alineamiento con ubicación de PI, estacado de 20m. Trazo de curvas circulares. Nivelación de estacas del eje. Perfiles transversales con ni vel, 20m a cada lado del eje. Desarrollo de los planos en gabinete; planta y perfil, subrasante, secciones transversales, áreas y volumen.
Décima Tercera Semana Práctica N° 11: Replanteos: calles, manzanas, Lotes, líneas de conducción. Emplantillados. Décima Cuarta Semana Práctica N° 12: Levantamiento superficial y subterráneo en minas. Décima Quinta y Decima Sexta Semana Práctica N° 13: Levantamiento de Líneas de transmisión. Levantamiento de línea de abastecimiento de agua y alcantarillado. Levantamiento arqueológico. Trazo de cuadrícula. Levantamiento hidrográfico. Décima Séptima Semana EXAMEN FINAL Ciudad Universitaria, agosto 2017
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