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Arquitectura Pura

¿Qué es un levantamiento topográfico?

Un levantamiento topográfico es uno de los recursos de mayor utilidad en la planificación arquitectónica y urbanística. Es un estudio imprescindible antes de realizar cualquier acción arquitectónica o de construcción.

Todos los constructores del mundo requieren de la realización de un levantamiento topográfico como base fundamental de la planificación, presupuestos y asignación de recursos.

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El trabajo de los topógrafos es fundamental para cualquier tipo de proyecto. Desde pequeños trabajos paisajísticos hasta grandes obras civiles

Conocer las condiciones del terreno, su composición, solidez y movimiento es crucial antes de hacer cualquier tipo de plan. 

Las legislaciones de la mayoría de los países, exigen el informe de un topógrafo certificado o un levantamiento topográfico detallado antes de cualquier construcción.

La seguridad, viabilidad y factibilidad técnica de cualquier construcción, obra civil, de vialidad o agrícola, depende de los resultados del levantamiento topográfico.

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Levantamiento topográfico: Definición técnica

Etimológicamente, el vocablo topográfico se refiere a las raíces griegas “topos” o tierra y “graphos”, es decir escritura. 

Un levantamiento topográfico es un estudio cualitativo y cuantitativo sobre un terreno específico.

Contempla un análisis técnico y descriptivo de las condiciones de un suelo o terreno. En él intervienen diferentes factores como la medición y estudio del terreno.

Se examina la superficie terrestre analizando las características físicas, geográficas y geológicas del terreno. A su vez, se describen y analizan las variaciones y alteraciones del terreno.

Para ello,  se procede a realizar lo que se denomina técnicamente como acopio de datos o plano. Este refleja detalladamente determinado terreno y sirve como instrumento de planificación para edificaciones y construcciones.

Además la base fundamental para la elaboración de un plano del terreno, el levantamiento topográfico es una herramienta muy importante durante los trabajos de edificación. 

Los arquitectos, ingenieros, urbanistas y constructores, definen las marcas que sirven de guía de construcción basados en los resultados del levantamiento topográfico.

El levantamiento topográfico nos permite conocer el pasado, presente y futuro de un determinado terreno. 

Permite conocer las condiciones geológicas que han transformado el terreno, los accidentes geográficos y geológicos pasados, presentes y futuros. A través de una serie de inferencias estadísticas y modelos matemáticos, pueden realizar predicciones.

Estas predicciones pueden ser la base de planificación que determina si un terreno tiene la aptitud de soportar la obra o establece su nivel de seguridad.

Tipos de levantamientos topográficos

Dependiendo de la utilidad, tipo de terreno, finalidad o necesidad específica, existen diferentes levantamientos topográficos.

Cada tipo de estudio tiene una profundidad, enfoque y unidades de análisis diferentes. Del mismo modo, pueden utilizar instrumentos y herramientas de captura de datos diferentes.

Asimismo, pueden requerir de herramientas de análisis diferentes de acuerdo a la finalidad del estudio y la construcción final.

En términos simples, un estudio topográfico para el análisis de un suelo con fines agrícolas no tendrá la misma aproximación que el estudio para levantar un edificio de 100 plantas.

Una autopista requiere de un levantamiento topográfico diferente al de una vivienda o un terreno forestal.

Aunque existen muchos tipos de levantamiento topográfico, veamos los más comunes:

Levantamientos topográficos urbanos

Los levantamientos topográficos urbanos o levantamiento de planos, son hechos a  propiedades privadas o municipales. 

Por lo general se requieren por un arquitecto, ingeniero municipal o inmobiliaria para conocer las medidas precisas de una edificación.

Levantamientos topográficos catastrales

Este es un tipo de estudio que permite conocer con exactitud las medidas de un terreno o parcela.

Establece de manera inequívoca la superficie de un determinado terreno. Se utilizan sus análisis para determinar parcelamientos, zonificación o como instrumento de resolución de conflictos.

También son muy solicitados los servicios de topógrafos para realizar análisis evolutivos de terrenos, zonas públicas, privadas o rurales.

Levantamientos topográficos de construcción

Este tipo de levantamiento topográfico comprende el estudio de la superficie terrestre con una medición de la superficie del parcelamiento. Además de esto, realiza un estudio geológico del subsuelo, accidentes geográficos, cotas, cuencas hidrográficas y otras mediciones geológicas.

Permite conocer las condiciones actuales del terreno y permite dar un análisis completo de la geología del terreno. Realiza inferencias estadísticas de la solidez, asentamiento y otros posibles cambios en el tiempo.

Levantamientos topográficos hidrográficos

En los levantamientos topográficos hidrográficos o levantamiento hidrográfico, se estudian los elementos que afectan a:

  • La navegación marítima y fluvial
  • Construcción naval
  • Dragados
  • Actividades de explotación petrolera o minera en áreas marinas

Estudia las condiciones del terreno y fondo marino, accidentes geográficos, corrientes, mareas y obstáculos artificiales sumergidos.

Levantamientos topográficos forestales

Estos estudios cuantifican y realizan análisis de áreas agrícolas o de explotación forestal. Determinan las mediciones superficiales y las diferentes zonas naturales.

Determina la extensión de superficie de bosques, humedales, pantanos y zonas selváticas rústicas.

Estos estudios son utilizados ampliamente por organismos públicos, de conservación ambiental y de explotación maderera.

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Historia del levantamiento topográfico

Aunque hoy en día podemos hacer estudios profundos utilizando softwares e imágenes satelitales, el levantamiento topográfico es mucho más antiguo de lo que creemos.

Se han encontrado vestigios arqueológicos que hacen suponer que existen levantamientos topográficos que datan de 4000 años.

El levantamiento topográfico en el Antiguo Egipto

Restos arqueológicos en Egipto determinaron que en el antiguo imperio egipcio, se utilizaban rudimentarios conocimientos topográficos.

Los egipcios alcanzaron un gran desarrollo de construcción. No sólo puede evidenciarse en la construcción de pirámides y obeliscos.

Quizá la mayor hazaña de la construcción de los ingenieros de los faraones, fue la construcción de avanzados sistemas de canalización agrícola. En una zona con gran escasez de agua, los egipcios lograron aprovechar el nivel del suelo para canalizar las aguas para el riego.

Se presume que lo que hoy conocemos como el valle del Nilo, fue construido de manera artificial por los antiguos egipcios.

Con un elaborado levantamiento topográfico, los ingenieros lograron desviar el curso del Nilo y canales de agua subterráneos hacia la zona de siembra.

Aprovechando las cotas, pendientes y accidentes geográficos, las aguas pudieron hacerse correr o estancar a voluntad de una manera magistral.

Se han encontrado en hallazgos en las zonas de dominación en el norte de África, cuerdas de medición, plomadas y varas de medidas que se suponen usadas en la construcción.

En jeroglíficos y vestigios arqueológicos, se ha encontrado un instrumento conocido como Camila de Cuerda. Este se ha determinado como el predecesor de muchos instrumentos actuales.

Los escribas y asistentes llevaban cuerdas atadas con nudos distanciados a partes iguales. Se presume que estas cuerdas eran usadas para crear triángulos rectos precisos. Los cuales eran instrumentos que marcaban los límites después de la inundación anual del Nilo.

Con estos registros establecen las  zonas inundables y que no eran aptas para la construcción. Con esto, hicieron las primeras zonificaciones de la historia, clasificando los suelos en agrícolas o urbanos.

Antiguo Israel 

Las hazañas logradas por míticos reyes israelíes como Salomón, David o Herodes, han dejado a arqueólogos y arquitectos boquiabiertos.

Lo que hoy se conoce como el Muro de los Lamentos, fue una construcción que utilizó conocimientos del terreno para calcular las bases del templo. Este cálculo, probablemente heredado de los egipcios, ha permanecido inamovible por más de 2000 años.

El Rey Herodes, utilizó los accidentes geográficos de Galilea para construir uno de los templos más impresionantes de la antigüedad. Utilizando la medición precisa del azimut, pudo determinar una zona de confluencia fluvial en lo que que hoy es Cisjordania.

Una zona desértica con un par de precipitaciones anuales, tenía depósitos de agua de cientos de miles de metros cúbicos para que el templo tuviera agua permanentemente.

Del mismo modo, se han encontrado vestigios de la planificación de las condiciones del terrenos para construir acequias, zonas de riego y de construcción.

Roma

Los romanos fueron probablemente los más acuciosos topógrafos de la antigüedad.

Las famosas vías romanas utilizaban el levantamiento topográfico para hacer los cálculos de pendientes y hacer la planificación de recursos.

Además de esto, los romanos utilizaron estos conocimientos para planificar los desniveles del terreno en el cálculo de sus perpetuos acueductos.

Aprovechando los afluentes acuíferos de las zonas altas, podían construir canales que llevaran agua a las ciudades. Estas se construían precisamente en zonas de pendiente negativa y que pudieran recibir las aguas de las zonas altas.

Tal precisión se puede observar aún en la actualidad. Los caminos romanos, foros y acueductos han revelado un avance impresionante en materia topográfica.

Fueron los primeros en hacer levantamientos topográficos precisos de las ciudades romanas. Se contaban con planos precisos de linderos, medidas de superficie y accidentes circundantes.

Uno de los mayores avances de la topografía romana fue el desarrollo del Groma.

Este era un instrumento topográfico que componía de un pentagrama vertical con travesaños horizontales en ángulo recto sobre un soporte vertical. 

Cada pieza transversal sostenía una plomada vertical en cada extremo. Con el Groma, trazaban líneas rectas y ángulos rectos, cuadrados o rectángulos. 

Se fijaban en un terreno elevado y apuntaban en la dirección en que se iba a utilizar. Con un sistema muy similar al teodolito moderno.

Culturas prehispánicas

Se han encontrado vestigios de mediciones precisas de la topografía por parte de mayas, aztecas e incas.

La planificación de ciudades como Teotihuacán, la actual Ciudad de México, requirió de un levantamiento topográfico avanzado.

La ciudad más grande de la antigüedad era dos veces más grande que Roma. Se construyó sobre una laguna, para lo que los antiguos topógrafos analizaron las zonas aptas para la construcción.

Utilizando técnicas de medición avanzadas, lograron calcular con alta precisión las irregularidades y pendientes del terreno para determinar su aptitud.

Lamentablemente, la mayoría de estos levantamientos, así como los instrumentos de medición se perdieron cuando Hernán Cortéz saqueó la ciudad.

Los incas, lograron proezas gigantescas como la construcción de Machu Picchu en una zona prácticamente imposible. La elaboración de terrazas solidificadas de manera artificial, solo fue posible con un levantamiento topográfico preciso.

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Herramientas de levantamiento topográfico

Aunque hoy en día se utilizan herramientas informáticas, programáticas y satelitales, los topógrafos requieren de herramientas físicas de medición. Estas herramientas tienen hoy en día la misma utilidad que han tenido por cientos de años.

Estas herramientas son:

Cinta métrica

La cinta métrica se construye a partir de una lámina delgada de acero cromado. Aunque también se producen de aluminio, fibra de carbono, PVC o teflón. 

Hay cintas métricas de 10, 15, 20, 25, 30, 50 y 100 metros.

Estas cintas están protegidas dentro de una caja de latón o PVC. 

Algunas cintas se producen con 2 manillas de bronce en sus extremos para su tensión precisa. Además, es posible desprenderse completamente del cajón de rodaje para mayor comodidad.

Teodolito

El teodolito es el instrumento más universal y conocido de la topografía. Se utiliza principalmente para la medición de ángulos horizontales y verticales, medir distancias con estadía y para prolongar alienaciones.

Utiliza un anteojo o visor con la capacidad de girar alrededor de un eje vertical y de otro horizontal. Además está provisto de una brújula magnética y tiene un trípode de estabilidad.

Este trípode tiene patas adaptadas al suelo. Puede tener terminación en punta para clavarse al suelo o con goma para impedir deslizamientos.

Piquete

Un piquete es una varilla de acero con una longitud de entre 25 a 35 centímetros. Con un extremo en punta y en el otro extremo una argolla que hace las veces de cabezal.

Nivel

Este instrumento funciona como la representación de una referencia visual en relación a un plano horizontal de 0 o 180º.

Ayuda a determinar las diferencias de elevación entre dos puntos determinados con la asistencia de un estadal.

Plomada

La plomada es uno de los instrumentos de construcción y topografía más antiguos del mundo. Su sencillo mecanismo contrasta con la eficiencia y precisión de su medida.

Consiste de una pesa metálica en forma de cono o cilindro. Se ata a una cuerda de la que pende el peso. Cuando la cuerda está completamente estirada, marca la línea vertical y define un ángulo recto de 90º.

Existen plomadas de diferentes usos, algunas se usan para medir la profundidad del agua, velocidad de corrientes, alturas o depresiones naturales.

Estaciones

Las estaciones es un instrumento que usa una tecnología electro-óptica para realizar mediciones y levantamiento topográfico.

A través de una pantalla de LCD (cristal líquido) y con una determinación alfanumérica marca distancias, superficies y alturas con respecto a la horizontal.

Este moderno y útil instrumento cuenta con una avanzada tecnología que no es afectada por la luz ambiental o solar y con la capacidad de guardar registros. Una estación tiene como apoyo:

  • Pantalla de cristal líquido
  • Iluminador independiente del sol
  • Distanciómetro
  • Calculadora
  • Seguidor de trayectoria
  • Disco duro de almacenamiento
  • GPS
  • Replanteador de puntos
  • Calculador de distancia, coordenadas y azimut

Navegadores GPS Topográficos

Estos instrumentos usan el sistema del Global Position System o Sistema de Posicionamiento Global. Este sistema se apoya en la ubicación en coordenadas de latitud y longitud provistas por un satélite.

El GPS, tiene una precisión de milímetros y es capaz de realizar mediciones precisas entre dos coordenadas. Asimismo, puede guardar diferentes puntos para realizar trazados.

En la actualidad existen GPS de uno a varias bandas, con sistemas avanzados de medición, cálculo de áreas y superficies.

Drones

Los drones son lo último en el levantamiento topográfico. Estos aparatos permiten abarcar grandes extensiones de manera precisa, en solo segundos.

Integrados con equipos sofisticados de medición, son ideales para zonas extensas, muy accidentadas o de difícil acceso.

Softwares de levantamiento topográfico

El trabajo de un topógrafo para realizar un levantamiento topográfico ha evolucionado a pasos agigantados en los últimos 20 años.

La incursión de aplicaciones informáticas de medición, levantamiento de relieves, cálculo de superficies, grados de inclinación, pendientes y proyecciones.

Estas aplicaciones le permiten al topógrafo hacer levantamientos en una fracción del tiempo, con mayor precisión y fiabilidad.

Aunque existen una gran cantidad de softwares topográficos, los más populares son:

Topocal

Topocal, es uno de los programas informáticos de mayor popularidad entre topógrafos, ingenieros y arquitectos.

El software, es un programa topográfico CAD con una gran precisión en la creación de modelos digitales del terreno y captación de perfiles longitudinales.

Perigeo

Este software nos permite calcular curvas de nivel a partir de una serie de puntos. El uso de nubes de cientos o quizá miles de puntos para calcular curvas de nivel, reduce el tiempo y el esfuerzo a una fracción.

Protopo

Este sistema informático está integrado a AutoCAD y tiene una diversidad de operaciones útiles y prácticas.

Con Protopo, podemos importar y exportar datos desde un disco duro o la nube. 

Se puede integrar a una tarjeta de memoria de una estación para extraer los datos de manera eficiente y muy rápida.

Esto permite que se pueda trasladar a tablas, planos o informes cualquier tipo de datos.

Topoligonar V3

Este programa, además de hacer cálculos de superficies y áreas, puede almacenar datos, con gran eficiencia.

Topoligonar V3 permite el cálculo de itinerarios, el cálculo de radiaciones, taquimétricos, bisecciones y el levantamiento de conductores eléctricos aéreos, entre otras muchas cosas más.

Un levantamiento topográfico es una de las mayores herramientas de información para cualquier arquitecto, constructor o ingeniero. En Arquitectura Pura, encontrarás la información más precisa y actual sobre arquitectura, construcción, topografía y diseño. 

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