Introdução à Topografia e Levantamento Topográfico

Curso de Bacharelado em Engenharia Civil Período 8 Componente Curricular Estradas AULA 01 INTRODUÇÃO À TOPOGRAFIA TOPOGRAFIA Se ocupa da medição e representação de porções definidas da superfície terrestre desconsiderando a curvatura decorrente da esfericidade do planeta É limitado a dimensões inferiores a 100 km situação em que o erro de esfericidade é de cerca de 10 m GEODÉSIA Abarca áreas geográficas mais extensas até mesmo todo o planeta considerando nesse caso a curvatura terrestre e realizando as medições com referência ao geoide TOPOGRAFIA 1 Topologia estuda as formas da superfície terrestre e a sua representação matemática 2 Topometria tem como objetivo principal a medição de determinados elementos de uma área Planimetria e Altimetria TOPOMETRIA Planimetria é a técnica pela qual as medidas tanto angulares como lineares são reproduzidas em um plano horizontal de referência levando em conta apenas a locação dos objetos da área se assemelha à foto da área tirada de um avião Não estarão representados os relevos e as diferenças de níveis Altimetria é a técnica pela qual as medidas são realizadas sob o ponto de vista vertical obtendo diferenças de níveis e ângulos verticais Nesse tipo de levantamento se dá maior importância ao relevo do terreno LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Consiste na coleta de dados ângulos distâncias localização geográfica orientação para elaborar um modelo representativo da realidade de uma dada porção da superfície terrestre 1 Pontos de interesse 2 Caderneta de campomemorial descritivo do levantamento 3 Aparelhos topográficos Os serviços de levantamento topográfico são padronizados pela norma técnica NBR nº131331994 da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT Os levantamentos são assim definidos por essa norma 1 Levantamento topográfico planimétrico ou levantamento planimétrico 2 Levantamento topográfico altimétrico ou nivelamento 3 Levantamento topográfico planialtimétrico INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS São equipamentos utilizados durante o levantamento topográfico para a determinação de ângulos e distâncias tanto horizontais quanto verticais localização geográfica de pontos e a sua orientação PIQUETES ESTACAS E BALIZAS Piquetes são pequenas estacas geralmente de madeira que materializam no campo os pontos topográficos do levantamento Esses pontos nos locais de interesse devem ser preservados no campo caso venham a ser necessários novamente Estacas testemunhas são maiores que os piquetes e servem para auxiliar a localização destes no campo os piquetes ficam 2 a 3 cm para fora do solo enquanto as estacas testemunhas têm 40 a 50 cm Balizas têm 20 m de comprimento e são pintadas alternadamente de vermelho e branco quatro segmentos de 50 cm cada São empregadas como auxílio na medição de ângulos e também na medição de distâncias horizontais com trena TRENA Instrumento para medição direta de distâncias com boa exatidão quanto empregado adequadamente Durante seu uso podem ocorrer vários tipos de erros de medição ODÔMETRO Equipamento para medição indireta de distâncias associando a circunferência de uma roda e o número de rotações que essa roda efetuou à distância percorrida DISTANCIÔMETRO Associa princípios físicos de propagação de um sinal laser ou infravermelho com o tempo de propagação que é função da distância entre a fonte do sinal aparelho e um anteparo Princípio de funcionamento das trenas a laser e estação total GONIÔMETRO Instrumentos destinados à medição de ângulos horizontais e verticais a partir do alinhamento de uma luneta com círculos graduados transferidores Os círculos graduados paralelos ao plano horizontal plano topográfico ou do desenho permitem a medição de ângulos horizontais enquanto os círculos perpendiculares ao plano topográfico paralelo ao eixo zênitenadir permitem a medição de ângulos verticais TEODOLITO Medem ângulos verticais e horizontais e realizam a medição de distâncias horizontais por possuírem fios estadimétricos Por proporcionalidade de triângulos formados pelo campo de visada do aparelho e a mira estadimétrica A distância horizontal é dada pelo produto da distância entre os fios superior e inferior e a constante estadimétrica que em geral tem valor igual a 100 Essa relação é válida apenas quando o fio médio se encontra perpendicular à mira DH 100FS FI MIRA ESTADIMÉTRICA OU ESTÁDIA São réguas graduadas em centímetros para auxiliar na medição de distâncias a partir do princípio estadimétrico e também nos levantamentos altimétricos para medição de distâncias verticais Em geral as estádias têm quatro metros de altura e podem ser de madeira mais pesadas ou alumínio mais leves Os números impressos comumente são apenas os algarismos de 1 a 9 sendo acompanhados de algum símbolo que indica a metragem como por exemplo pequenos círculos e algarismos romanos ESTAÇÃO TOTAL É um instrumento eletrônico que representa uma evolução do teodolito É capaz de medir distâncias e ângulos horizontais e verticais armazenandoos internamente para posterior descarregamento em um computador Em vez da mira estadimétrica os pontos de interesse são medidos com um bastão com prisma na ponta Esse prisma capta o sinal emitido pelo aparelho e o retorna permitindo a medição eletrônica da distância Estação total vista de frente teclados de comandos e display de visualização Estação total vista de costa Repare na seta indicando a posição do nível de bolha Estação total vista de lado sobre tripé luneta apontada para o horizonte a Estação total vista de lado sobre tripé luneta apontada a 45 do horizonte e b luneta apontada para o zênite Prisma sobre bastão de 270 m de altura GLOBAL POSITIONING SYSTEM GPS É o mais conhecido e utilizado sistema global de navegação por satélite Global Navigation Satellite System GNSS Esse sistema pertencente aos EUA possui 24 satélites que orbitam o planeta estando operacional desde 1995 Foi inicialmente empregado para fins militares mas hoje seu uso é livre e gratuito De acordo com o uso e precisão os receptores são classificados como de navegação topográficos e geodésicos NÍVEL DE LUNETA São empregados em levantamentos altimétricos e na locação de terraços e outras obras de controle de enxurradas por exemplo O plano da luneta é paralelo ao plano topográfico de forma que as leituras feitas na mira estadimétrica correspondem à distância do fio médio à superfície do solo NÍVEL DE BORRACHA Instrumento simples e com boa precisão muito empregado em obras e na determinação da declividade de áreas pequenas Se baseia no princípio dos vasos comunicantes em que a água dentro de uma mangueira transparente se mantém no mesmo nível NÍVEL PÉDEGALINHA Estrutura de ferro ou madeira com 40 m de comprimento e um nível de bolha ou fio de prumo para ser mantida na horizontal Usado para determinação da declividade em pequenas áreas BÚSSOLA Possui uma agulha imantada que aponta para o norte magnético Devido à declinação magnética o afastamento do norte magnético em relação ao norte verdadeiro varia ao longo do tempo e do local Instrumento empregado para orientação dos levantamentos posicionamento em relação ao norte