INFORME Nº1 REDES DE CONTROL HORIZONTAL
REDES DE CONTROL HORIZONTAL “Los levantamientos de control sirven de base para levantamientos de detalle o para trabajos de construcción. Las mediciones deben efectuarse con un grado de exactitud tal que la suma de los errores aleatorios que de manera inevitable se presentan, no excedan los límites de precisión especificados para el proyecto, pues si no es así, los errores se propagarán haciendo que la localización de detalles, tenga un orden de pre cisión aún menor.
CONTROL HORIZONTAL: El control horizontal consiste en puntos, en los cuales sus posiciones se han establecido por medio de una poligonal, triangulación, trilateración o combinaciones de estas técnicas. También se pueden realizar empleando las nuevas tecnologías de los sistemas de satélites. A continuación haremos referencia a los métodos tradicionales. Triangulación:
La triangulación consiste en dividir en un conjunto de figuras geométricas el área a levantar, estas figuras son una serie de triángulos que forman cuadriláteros o polígonos en los que cada vértice es una estación de control que debe ser ubicada con mucha precisión. Por lo común las estaciones se encuentran a grandes distancias y en los puntos más altos de la zona. El principio de este método se basa en procedimientos trigonométricos muy sencillos. Se realiza la medición de los ángulos horizontales de los triángulos y de algunos de sus lados denominados líneas base y utilizando estas mediciones los triángulos se resuelven trigonométricamente para determinar la ubicación de las estaciones. Las líneas base son lados del triángulo que deben ser medidos en forma directa con mucha precisión, antes estas medidas se realizaban con cinta métrica pero en la actualidad se utilizan equipos electrónicos debido a su alta precisión. En cada triángulo se miden todos sus ángulos y un lado, el cual es la línea base; cuando se emplean cadenas de triángulos, cuadriláteros o figuras con punto central se utilizan líneas adicionales. Los cálculos de los otros lados se realizan a partir de los ángulos y de las líneas base medidas. Algunas veces también solo se mide la línea base y los ángulos en cada extremo de la línea, conociendo estas medidas se puede determinar los otros dos lados y el ángulo restante, pero en la
práctica es preferible medir todos los ángulos para tener más información al momento de realizar los cálculos. “Los ángulos de cada triángulo deben sumar 180°, debido a pequeños errores inevitables, esto no se logra exactamente y, así, se presenta un pequeño error en cada triángulo (cierre en ángulo). De acuerdo con el grado de precisión deseada, este tiene error tiene un valor máximo tolerable. También se puede encontrar el error de cierre en lado o cierre de la base, o sea, la diferencia que se encuentra entre la base calculada, una vez ajustados los ángulos, y la base medida, expresada unitariamente.” De acuerdo al tipo de trabajo topográfico que se vaya a realizar los vértices de los triángulos pueden unirse formando una cadena, una malla, un cuadrilátero o polígonos con punto central. Las cadenas de cuadriláteros también llamados arcos son las más comunes y simples, además permiten realizar comprobaciones de cierre, ajustes de los errores cometidos en el campo y el cálculo de la posición de puntos mediante dos formas independientes. En los cuadriláteros siempre se trata que sus diagonales se corten en ángulo recto o que los cuatro vértices queden sobre un semicírculo y se originan de una o más estaciones de posición fija y necesitan el acimut de por lo menos una línea. En la actualidad se dispone de estaciones de partida fijas y de acimut que provienen de levantamientos de control realizados con anterioridad. Los cuadriláteros son ventajosos para cadenas largas y angostas. “Las cadenas de triángulos no son adecuadas para el trabajo de alta precisión, puesto que no permiten los rígidos ajustes que se obtienen con los cuadriláteros y figuras más complicadas.” 3 Los polígonos con punto central se utilizan para zonas amplias y en ocasiones para ciudades grandes, donde las estaciones pueden establecerse en las terrazas de edificios. La triangulación es uno de los métodos más utilizados para levantamientos planimétricos de vértices ubicados a grandes distancias debido a su gran precisión, sobre todo cuando todavía no existían los equipos electrónicos para la medición de distancias era el método preferido especialmente para áreas extensas. Con este método se puede encontrar equivocaciones y errores en los datos de campo gracias a que posee muchas condiciones cierre y de comprobación obteniendo de eta manera una mayor precisión. Cuando se realiza una cadena o malla de triángulos los vértices de estos deben ubicarse haciendo posible que todos o dos de los lados de los triángulos sean aproximadamente iguales. De acuerdo a su precisión y tolerancia la triangulación se clasifica en: Triangulación primaria: Es una red de transporte de coordenadas que tiene la más alta exactitud. Sirve de apoyo a otras triangulaciones o redes secundarias de transporte de coordenadas, por lo que las coordenadas que definen cada vértice deben ser de una gran precisión y deben asegurar su permanencia por todo el tiempo necesario para que esté garantizada la calidad del proyecto. Triangulación secundaria: Es aquélla que sirve para densificar la red de apoyo establecida por una triangulación primaria.
Triangulación terciaria: Sirve para densificar la red de apoyo de una triangulación secundaria, se emplean para densificación de redes de control local y para señalar detalles topográficos e hidrográficos del área, también pueden usarse para ampliar la red de apoyo de una triangulación primaria, siempre que dicha densificación se realice sobre una pequeña extensión. El reconocimiento del terreno y la selección de la ubicación de las estaciones son factores muy importantes en este tipo de levantamientos, las estaciones deben ser visibles entre ellas, por lo que no deben existir obstáculos y tener un fácil acceso. Este método consiste en el trazado de una poligonal para realizar el levantamiento de control. Una poligonal es una sucesión de líneas rectas que unen puntos, los cuales son las estaciones de la poligonal, las estaciones adyacentes deben ser intervisibles. El levantamiento comprende la medición de las líneas y los ángulos horizontales formados entre ellas. Si el punto de origen de la poligonal se une con el punto final o si los dos puntos tienen las mismas coordenadas la poligonal es cerrada, cuando la poligonal no regresa al punto donde inicio esta es abierta. Los dos tipos de poligonales tienen sus aplicaciones pero es más recomendable la cerrada ya que esta tiene controles angulares y lineales y por lo tanto los errores de las mediciones pueden corregirse. Las poligonales cerradas se pueden usar como red de control en levantamientos para sitios de lugares y edificios, para determinar los perímetros de lagos, se utiliza en la construcción de túneles que pasan por áreas construidas, para establecer los límites de una obra en construcción. Las poligonales no son tan útiles como la triangulación para establecer el control sobre grandes áreas ya que por lo general solo siguen un itinerario formado por líneas sucesivas, es más común su empleo en trabajos de magnitud limitada y debido a que estas no poseen comprobaciones automáticas se debe tener mucho cuidado en las observaciones con el fin de evitar erro res. “Los levantamientos con cinta y tránsito proporcionan control para áreas de tamaño limitado, así como para los resultados finales en trabajos topográficos en propiedades, de ruta y otros. Los levantamientos con estadia son suficientemente buenos para la topografía de áreas pequeñas cuando se ajustan a un control de tipo superior. Poligonales más rápidas y precisas pueden lograrse con dispositivos electrónicos para la medición de distancia así como con teodolitos de lecturas directas a segundos y mucho más ligeros que los antiguos y voluminosos aparatos.” 4 Las coordenadas de todos los puntos de la poligonal se pueden determinar si se conocen las coordenadas de un punto y el azimut de una línea, si no se conocen ninguna de las dos medidas se puede asignar coordenadas y un rumbo arbitrario para representar la posición relativa de las estaciones. Operaciones para el levantamiento de una poligonal Equipo de trabajo: El equipo está formado por un operador y uno o dos ayudantes, el operador se encarga de leer y anotar los ángulos y distancias, mientras que los ayudantes tienen la función de ubicar señales en cada una de las estaciones.
Selección de las estaciones: La selección de las estaciones de la poligonal se la realiza considerando lo siguiente: s objetivos del trabajo a realizar.
medición.
lugares que estén libres de inundación, desplazamientos, etc. con el fin de evitar que se destruya la marca del punto, en ocasiones se miden ángulos y distancias a puntos cercanos permanentes para así poder replantear su posición en el caso de que llegara a destruirse.
posteriores.
Mediciones lineales: La medición de los lados de la poligonal se realiza con instrumentos electrónicos, con cintas de acero o por medio de la taquimetría con una mira. Cada lado debe medirse por lo menos dos veces para tener un control y comprobar si la primera medida fue correcta. Mediciones angulares: Los ángulos se miden en cada estación siguiendo el mismo sentido de giro en cada una, ya sea en sentido horario o antihorario y se debe medir el rumbo o el azimut de cualquiera de los lados para que la poligonal quede orientada. Trilateración: La trilateración es un método que se basa únicamente en la medición de distancias horizontales y no de ángulos, los ángulos que se necesiten deben ser calculados, de esta manera los levantamientos de este tipo se pueden realizar con mayor rapidez y con igual precisión que otros métodos como la poligonación y la triangulación, su uso se ha extendido debido a la aparición de los instrumentos electrónicos para la medición de distancias. La trilateración utiliza figuras geométricas similares a las que se usan en la triangulación, por lo que sus estaciones deben ser visibles entre ellas y estar ubicadas en los puntos más altos. Es mejor que los triángulos no tengan ángulos demasiado agudos para evitar la aparición de error es. Las redes que cubren áreas básicamente cuadradas dan mejores resultados que las figuras delgadas, ya que dan una precisión uniforme y de esta manera el levantamiento es más confiable.
“La trilateración es ideal para aumentar el control en áreas metropolitanas y en grandes obras d e ingeniería. En situaciones especiales donde el relieve, u otras c ondiciones exigen figuras angostas y alargadas, la red se puede reforzar midiendo algunos ángulos horizontales.” 5 Igual que en la triangulación este tipo de levantamientos se puede extender a partir de uno o más puntos de posición conocida.
INSTRUMENTOS: .teodolito .estacas .gps .cinta
