UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

TOPOGRAFIA SUPERFICIAL Y SUBTERRANEA

INTEGRANTES: TADSUMURE PINTO LARICO ROCIO ARUATA HUAYTA EDISON D. ALANOCA MAMANI

DOCENTE: ELISBAN CHAMBI CHAHUARA

PUNO-PERU

OBJETIVOSProporcionar una mayor informacin o conocimiento, tanto tericos como prcticos, necesarios para realizar mediciones de terrenos y utilizarlas para la creacin de planos topogrficos y someterlas a procedimientos de clculo que permitan obtener datos tiles como reas, volmenes y ubicacin general de puntos especficos sobre el terreno.Tener una mayor concientizacin sobre la importancia de la topografa en su futuro trabajo como INGENIERO DE MINAS o carreras afines, pues es la primera materia dentro del pensum que le brinda la oportunidad de desarrollar una labor profesional. Familiarizar al estudiante con el uso y aplicacin de conceptos, equipos y herramientas necesarias para la ejecucin de mediciones topogrficas de precisin.IntroduccinEsta parte de la asignatura pretende estudiar la aplicacin de las tcnicas topogrficas, ya estudiadas en la asignatura Topografa, al caso de trabajos desarrollados en el subsuelo. Adems del ejemplo clsico de la minera de interior, estas tcnicas sern aplicables en la perforacin de tneles para carreteras y ferrocarriles, en determinadas obras hidrulicas, en la creacin de espacios subterrneos para almacenamiento, etc.Las caractersticas que hacen especiales las obras subterrneas, desde la perspectiva de la topografa, son las siguientes: Iluminacin.- En las obras subterrneas es preciso trabajar con luz artificial, en ocasiones escasa. Esto obliga a emplear iluminacin adicional, tanto en los equipos topogrficos como en las seales de puntera y los puntos visados. Temperatura, humedad, etc.- Pueden suponer condiciones de trabajo incmodas para los operarios, pero tambin afectar a los equipos, que estarn sometidos a condiciones adversas que facilitan su deterioro. Existencia de polvo, gases nocivos o gris.- Suponen condiciones adversas y, en ocasiones, peligrosas. Espacios reducidos y por los que, con frecuencia, circulan vehculos o existe maquinaria en movimiento.- Esto obliga, habitualmente, a fijar los puntos de estacin en las paredes o en los techos de las labores y, en ocasiones, a estacionar en estos mismos puntos. Levantamiento de puntos de difcil acceso, en los que a menudo resulta imposible situar una seal de puntera. Comunicacin entre las labores de interior y las de exterior.- Pueden complicar, de manera importante, los trabajos topogrficos de enlace entre dichas labores, en particular la transmisin de orientacin y de cota al interior. La complejidad de las labores de interior, que puede dificultar el desarrollo de los trabajos topogrficos y, en particular, el replanteo de nuevas labores. Los levantamientos topogrficos en minera deben seguir de cerca los avances de la explotacin. Adems, los vrtices en los que se apoyan pueden verse afectados por los movimientos del terreno o, incluso, desaparecer.Los planos de las labores mineras de interior deben llevarse al da, para poder organizar adecuadamente los trabajos de salvamento en caso de accidente, para relacionar las labores con posibles efectos en el exterior, para evitar intrusiones en los registros mineros colindantes, para evitar el problema de las aguas colgadas, etc.Los trabajos topogrficos intervienen en todas las fases del proceso minero. En el caso de minera de interior, y sin nimo de ser exhaustivos, podemos mencionar los siguientes casos: Prospeccin y exploracin. Investigacin por sondeos del yacimiento: replanteo de la malla de sondeos terica, levantamiento topogrfico de la situacin real de los sondeos; sondeos inclinados. Replanteo de registros mineros. Levantamiento inicial de la zona minera. Replanteo de las obras e instalaciones a construir en el exterior. Toma de avances; replanteo de obras e instalaciones a construir en el interior. Replanteo de labores subterrneas; rompimiento entre labores.CONTENIDODefinicin de la topografa.Es la ciencia y la tcnica de realizar mediciones de ngulos y distancias en extensiones de terreno lo suficientemente reducidas como para poder despreciar el efecto de la curvatura terrestre, para despus procesarlas y obtener as coordenadas de puntos, direcciones, elevaciones, reas o volmenes, en forma grfica y/o numrica, segn los requerimientos del trabajo.Dentro de la Topografa se incluye el estudio de los instrumentos usados por ella, sus principios de funcionamiento, sus componentes y su operacin. Tambin se estudia teora de errores, ya que en muchos trabajos topogrficos se exigen determinados valores de exactitud en los resultados, valores que a su vez determinarn los mtodos y la precisin de los instrumentos a utilizar en el proyecto.Objetivos topogrficos minerosLa topografa minera se ocupa de las operaciones de medidas y de levantamientos de planos que se necesitan en los trabajos de preparacin y de explotacin de las minas en la cual se adaptan los instrumentos y mtodos empleados en los levantamientos topogrficos superficiales, a las condiciones de un trabajo que debe realizarse casi siempre debajo de la superficie del suelo.El previo conocimiento de algunos instrumentos y mtodos de trabajo de la topografa superficial, de manera que trataremos de sus aplicaciones a los trabajos mineros.Divisin de la topografaLos diversos componentes que integran la topografa se agrupan en tres grandes grupos bien diferenciados:Teora de errores y clculo de compensacin: constituye la agrupacin de los mtodos matemticos que permiten la minimizacin de los inevitables errores cometidos en las mediciones, y que permiten tambin establecer los mtodos y los instrumentos idneos a utilizar en los diversos trabajos topogrficos, para obtener la mxima calidad en los mismos.Instrumentacin: en esta divisin se estudian los diferentes tipos de equipos usados en topografa para llevar a cabo las mediciones, angulares o de distancias, para establecer sus principios de funcionamiento, llevar a cabo su mantenimiento y lograr su ptima utilizacin,Mtodos topogrficos: es el conjunto de operaciones necesarias para obtener la proyeccin horizontal y las cotas de los puntos medidos en el terreno. Generalmente las proyecciones horizontales se calculan en forma independiente de las cotas de los puntos, diferencindose entonces en dos grandes grupos:-Mtodos planimtricos.-Mtodos altimtricos.La planimetra, que engloba los mtodos planimtricos, slo toma en cuenta la proyeccin del terreno sobre un plano horizontal imaginario que se supone es la superficie media de La Tierra. La altimetra, que agrupa los mtodos altimtricos, tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los diferentes puntos del terreno.Para la elaboracin de un plano topogrfico, es necesario conocer tanto la planimetra como la altimetra para poder determinar la posicin y elevacin de cada punto del terreno que ser representado.LEVANTAMIENTO TOPOGRFICOEs el proceso por el cual se realiza un conjunto de operaciones y mtodos para representar grficamente en un plano una proporcin de tierra, ubicando la posicin de sus puntos naturales y/o artificiales ms importantes.Etapas de un levantamiento topogrficoEn realidad, el levantamiento topogrfico podra dividirse en muchas etapas, sin embargo en el presente texto se va a dividir en tres.

1. Reconocimiento de terreno y plan de trabajo.Es la etapa por la cual se investiga, razona y deduce el mtodo ms apropiado para llevar ptimamente el trabajo de campo.Para esto, es importante realizar la visita al terreno, preguntar la mayor cantidad de datos tcnicos a los lugareos, as como alimentarlos de planos referenciales existentes del lugar.2. Trabajo de campo.Consiste en ejecutar las mediciones necesarias de acuerdo al plano y estrategia establecido en el reconocimiento de terrenos; esto se consigue midiendo distancias, ngulos horizontales, verticales as como el desnivel entre los puntos. Es importante que el trabajo se realice de manera ordenada para de este modo hacer ms simple el trabajo de gabinete.En esta etapa es imprescindible el uso de la libreta de campo, en la cual se anotan los datos obtenidos.

3. Trabajo de gabinete.Son todos los clculos matemticos que se realizan con la finalidad de elaborar los planos.Al respecto es preciso recomendar que la presencia de la persona que realizo las anotaciones en la libreta de campo, comparta el trabajo de gabinete, dado que as ser posible resolver cualquier duda en el caso lo hubiese.

En conclusin la eficiencia de un levantamiento topogrfico depende en gran parte de la manera como se maneje el reconocimiento y plan de trabajo.

Clases de levantamiento topogrfico ms comunes

A. Levantamientos catastrales.Son los que se realizan con el objeto de definir y fijar los lmites de reas y propiedades, como tambin para la identificacin de estos lmites.B. Levantamientos para construccin.Se usa para determinar y localizar puntos, lineales y niveles que serviran como gua para el proceso de construccin.C. Levantamientos para vas de comunicacin.Comprende los levantamientos para trabajos de naturaleza lineal como carreteras, canales, ferrocarriles, etc.D. Levantamientos para trabajos subterrneos.Se usa para localizar la posicin de las minas, tneles, acueductos, etc.E. Levantamientos hidrogrficos.Se realizan para determinar el relieve del fondo de los lagos, ros, ocanos, y tambin para medir el caudal y volumen de las corrientes de agua.

F. Levantamientos topogrficos propiamente dicho.Son los que se hacen con el propsito de determinar la conformacin del terreno y localizacin de los objetos naturales y artificiales que sobre l se encuentra.

INSTRUMENTOS USADOS EN TOPOGRAFA SUBTERRNEA.

Sealizacin de los puntos de estacin.En topografa subterrnea es muy habitual que las seales que marcan los puntos de estacin no se puedan colocar en el suelo, ya que el paso de personal y de maquinaria podra hacerlas desaparecer. Por ello se colocan, normalmente, en el techo de las labores, utilizando una plomada para proyectarlas sobre el piso.Para la puesta en estacin proyectaremos el punto sobre el suelo, donde se marcar con un clavo, y se proceder a estacionar sobre este clavo utilizando el procedimiento habitual. En muchos casos se prefiere suspender una plomada desde el punto marcado en el techo y centrar el instrumento con referencia a esta plomada.Los puntos de estacin se elegirn de manera que los recorridos de los itinerarios sean lo ms sencillos posible y su nmero de estaciones lo ms bajo posible, para evitar la acumulacin de errores. Las seales no deben estar sometidas a movimientos. Se deben numerar de forma ordenada y recoger claramente las observaciones necesarias en las libretas de campo, incluyendo croquis cuando sea preciso, para facilitar su localizacin.En exterior, los puntos se suelen denominar usando letras maysculas. En interior se suelen emplear minsculas, seguidas de apstrofes o de subndices en caso necesario.Las estaciones marcadas en el techo de la labor deben ser fciles de localizar y no estar expuestas a desaparecer.

Medida de ngulos.Las circunstancias propias de los trabajos de interior obligan, con frecuencia, a establecer itinerarios de lados muy cortos, lo que supone mayores errores en la medida de ngulos. En particular, el error de direccin puede ser muy importante, especialmente si la puesta en estacin no se hace con el cuidado necesario.Antiguamente se empleaban teodolitos con anteojo excntrico, de manera que se pudieran lanzar visuales verticales a lo largo de pozos y chimeneas. Pero las complicaciones que suponan, y la necesidad de introducir en todas las mediciones la correccin por excentricidad, han hecho que en la actualidad se utilicen, normalmente, equipos de uso general. Para poder lanzar visuales verticales, estos equipos se dotan de oculares acodados.Tambin pueden emplearse, siempre que la apreciacin sea compatible con la precisin de los trabajos topogrficos y que no existan perturbaciones magnticas en el subsuelo, las brjulas.Para transmitir la orientacin a las labores de interior puede emplearse el giroteodolito, que estudiaremos ms adelante, al tratar el tema de la orientacin en labores subterrneas.

Teodolitos, taqumetros y estaciones totales.

Como hemos indicado, suelen emplearse instrumentos similares a los de exterior, siempre teniendo en cuenta las condiciones de iluminacin de las labores subterrneas y, en caso necesario, que sean antigris.No obstante, existen equipos especialmente diseados para trabajos de interior. Estos equipos se estacionan de manera que no interrumpan los servicios de arranque y de transporte de material.En algunos casos se coloca el instrumento sobre una barra horizontal, que se apoya en los hastiales a altura suficiente para no interrumpir el transporte. En otros casos, especialmente si las labores son angostas, el instrumento se suspende de un perno introducido en el hastial o en el techo de la labor.Los equipos antiguos se iluminaban, mediante el equipo adecuado, a travs de los puntos de entrada de luz, de manera que pudieran tomarse lecturas sobre los limbos. Los teodolitos electrnicos y las estaciones totales disponen de una pantalla, donde pueden leerse los resultados de la medicin, que puede estar iluminada.Las plomadas y las seales de puntera se iluminan desde atrs, interponiendo una pantalla de papel o de plstico para no deslumbrar al operario del instrumento. Tambin pueden iluminarse lateralmente. Todos los equipos de iluminacin, en caso de minas de carbn, deben ser antigris.La puesta en estacin se realiza, generalmente, con relacin a una plomada que cuelga de un cncamo situado en el techo de la labor. Moveremos el instrumento, montado sobre el trpode, hasta situarlo aproximadamente bajo la plomada y, a continuacin, utilizaremos el juego del instrumento sobre la meseta del trpode para afinar mejor. La plomada debe estar en la prolongacin del eje principal del instrumento.Muchos instrumentos llevan una seal o un pivote para indicar el centro del anteojo. Si situamos el anteojo en posicin horizontal, esta seal nos indicar el punto sobre el que debe estar la plomada para conseguir la puesta en estacin. Si el aparato no dispone de esta seal, la materializamos estacionando aproximadamente bajo la plomada y marcando con un lpiz el crculo que describe la punta de sta sobre el anteojo (situado en posicin horizontal) al girar la alidada horizontal. El centro de este crculo es el punto buscado.

Brjulas.Las brjulas montadas sobre trpode se utilizan como en topografa de exterior, estacionando en los puntos sealados por plomadas y midiendo los rumbos correspondientes a los ejes de los itinerarios o a los puntos levantados por radiacin.Como sabemos, la ventaja fundamental de la brjula es que se orienta al norte magntico, una vez liberada la aguja. Como inconvenientes podemos mencionar: Menor precisin. La declinacin magntica vara continuamente. Pueden existir anomalas en el campo magntico provocadas por minerales metlicos, maquinaria, vas, lneas elctricas, etc.En labores angostas se emplea la brjula colgada o brjula de minero. Esta brjula se cuelga de un punto intermedio de una cuerda tendida entre los dos puntos extremos de la alineacin a medir. Va montada sobre una suspensin cardn, de manera que puede nivelarse a pesar de la inclinacin de la cuerda de la que cuelga.Para evitar que la brjula deslice sobre la cuerda, si sta est muy inclinada, se utilizan pinzas o se hacen nudos.Las brjulas colgadas suelen ir divididas en medios grados. Para mejorar la apreciacin se toma la media aritmtica de las lecturas tomadas con las dos puntas de la aguja, previa correccin de la de espaldas. Suelen ser de limbo mvil y graduacin inversa.La brjula colgada slo debe emplearse cuando no sea posible utilizar un instrumento ms preciso. No mide ngulos verticales por lo que debe usarse acompaada de un eclmetro.

Eclmetros.

Sirven para medir, en labores angostas, el ngulo vertical correspondiente a la alineacin formada por dos puntos. As podr determinarse la distancia reducida y el desnivel entre ellos.

Conclusiones En el estudio de la topografa subterrnea encontramos los antecedentes histricos que nos llevan al pasado de este trabajo hoy aplicado en las vas de comunicacin adems de las extracciones mineras de las cuales obtenemos diferentes metales encontrados en el subsuelo que sin el estudio de esta materia el hombre no tuviera acceso a estos productos; con el paso del tiempo las tecnologas y la necesidad del hombre por satisfacer su necesidad de produccin llevaron al descubrimiento y creacin de nuevos aparatos de medicin para obtener trabajos ms precisos y ms rpidos optimizando tiempo y dinero. As con el paso del tiempo se lograron obtener las grandes obras arquitectnicas en las vas de comunicacin de las grandes ciudades adems de otras innovaciones como acueductos e investigaciones cientficas que involucren el ingresar al subsuelo.