17 Trabalho de Topografia Levantamento Topografico

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ESCOLA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
BREMMER DIRANE RUFO
DANIELE MAIA MARQUES
LADISLON ARAÚJO DIRANE
MARCOS ANTONIO BEZERRA DA SILVA
MELQUEZEDEQUE MIRANDA
VALDEIR LIMA DA CUNHA
LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO USANDO A ESTAÇÃO TOTAL (PLANIMETRIA E ALTIMETRIA)
JUNHO/2016
MANAUS-AM
ESCOLA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
BREMMER DIRANE RUFO - 13240951
DANIELE MAIA MARQUES - 09160698
LADISLON ARAÚJO DIRANE - 09110070
MARCOS ANTONIO BEZERRA DA SILVA - 13351141
MELQUEZEDEQUE MIRANDA - 13351745
VALDEIR LIMA DA CUNHA - 15412113
LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO USANDO A ESTAÇÃO TOTAL (PLANIMETRIA E ALTIMETRIA), DESCREVER O MÉTODO E OS EQUIPAMENTOS OU ACESSÓRIOS NECESSÁRIOS PARA A EXECUÇÃO DO SERVIÇO.
Trabalho solicitado pelo profº. Edson Andrade, da disciplina de Topografia, para obtenção de nota parcial da 3ARE, do curso de Engenharia Civil.
Prof.Msc: Edson Andrade 
 
JUNHO/2016
MANAUS – AM
Figura 1 – Modelos de trena	9
Figura 2 – Acessório piquete	10
Figura 3 – Acessório estaca	10
Figura 4 – Acessório baliza	11
Figura 5 – Nível de cantoneira	11
Figura 6 – Teodolito	12
Figura 7 – Fio de prumo.	12
Figura 8 – Nível de luneta.	13
Figura 9 – Miras.	13
Figura 10 – Bastão.	14
Figura 11 – Prisma refletor.	14
Figura 12 – Estação total.	16
Figura 13 – Gps.	16
Figura 14 – Tripé	17
Figura 15 – Bússola	17
Figura 16 – Rádio comunicador.	18
Figura 17 – Marreta.	18
Figura 18 – Dinamômetro.	19
Figura 19 – Sapata para nivelamento.	19
Figura 20 – Distanciômetro.	20
Figura 21 – Termômetro.	20
Figura 22 – Barômetro.	21
Figura 23 – Clinômetro.	21
Figura 24 – Altímetro.	22
INTRODUÇÃO
Durante um levantamento topográfico, normalmente são determinados pontos de apoio ao levantamento (pontos planimétricos, altimétricos ou planialtimétricos), e a partir destes, são levantados os demais pontos que permitem representar a área levantada. 
Este trabalho se refere à pesquisa na qual busca fazer uma breve descrição dos equipamentos topográficos utilizados para execução das tarefas diárias realizadas ao longo de seu processo topográfico. Os equipamentos utilizados em campo são muito diversificados, variando entre material de sinalização, material de medição do terreno e do tipo material auxiliar. 
Palavra chaves; Equipamentos, levantamento.
LEVANTAMENTO PLANIMETRICO E ALTIMETRICO
O levantamento topográfico visa gerar um modelo da porção de terra, subterrânea ou superficial que se tornará planta do local onde será realizada a obra. O processo é dividido em fase de coleta, processamento e tratamento de dados, disposição e gerenciamento das informações coletadas, que irá compor relatório e planta da área. "São mapas em escala, uma cartografia voltada à implantação de projetos, com mais detalhes", explica Jorge Cintra, professor da Poli-USP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo).
Os profissionais aptos a prestar este serviço são o engenheiro agrimensor registrado no Crea (Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia) e o topógrafo, responsável técnico que assina a planta. O método mais utilizado é a geotecnologia, capaz de medir ângulos e distâncias por meio do taqueômetro, conhecido como estação total.
Além de todas as marcações do terreno, como eventuais construções, o levantamento também pode trazer informações sobre o comportamento do solo no caso de chuvas. 
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OBJETIVO GERAL
Estudo do levantamento topográfico com ênfase á construção de estradas, ruas entre outras adequações, para a melhor execução da obra.
OBJTIVO ESPECIFÍCO
Fornecer conhecimentos sobre todos os tipos de equipamentos topográficos;
Tipos de equipamentos;
Método de execução e a interpretação dos resultados para fins de engenharia.
PLANIMETRIA E ALTIMETIA: EQUIPAMENTOS OU ACESSÓRIOS PARA A EXECUÇÃO DO SERVIÇO
Dentre os diversos tipos existentes, os mais usuais são o levantamento planimétrico, quando a projeção do terreno é feita em duas dimensões, representando comprimentos e larguras; e o levantamento planialtimétrico, quando são consideradas também as alturas e altitudes do terreno, resultando em planta em três dimensões. Se o levantamento visa só à questão fundiária, ou seja, só os limites de propriedade, basta o planimétrico.
Já em loteamentos se faz necessário o levantamento planialtimétrico cadastral, em que são incluídas todas as marcações do terreno, como eventuais construções e áreas verdes protegidas. Esse cadastro é importante para que o construtor saiba se precisará desapropriar casas e terrenos e até mesmo se há necessidade de obter licença ambiental.
Além disso, podem ser levantadas questões temporais, como a análise da resposta do solo antes, durante e após a incidência de chuvas. Em alguns casos também é preciso fazer acompanhamento do volume de terra removida ou depositada no terreno.
O levantamento topográfico está presente em todas as etapas da obra, iniciando antes mesmo do desenvolvimento do projeto e passando pela marcação e implantação das fundações, construção de paredes etc. Geralmente, o profissional que fez o levantamento acompanha a construção. Se ele não estiver disponível não há problema, porque o topógrafo gera uma planilha que outro profissional é capaz de interpretar e dar seguimento ao serviço. 
 Levantamento altímetrico, ou, simplesmente, nivelamento, é a operação que determina as diferenças de nível ou distâncias verticais entre pontos do terreno. 
O nivelamento destes pontos, porém, não termina com a determinação do desnível entre eles mas, inclui também, o transporte da cota ou altitude de um ponto conhecido (RN – Referência de Nível) para os pontos nivelados. 
A altitude de um ponto da superfície terrestre pode ser definida como a distância vertical deste ponto à superfície média dos mares (denominada Geóide). 
A cota de um ponto da superfície terrestre, por sua vez, pode ser definida como a distância vertical deste ponto à uma superfície qualquer de referência (que é fictícia e que, portanto, não é o Geóide). Esta superfície de referência pode estar situada abaixo ou acima da superfície determinada pelo nível médio dos mares.
INSTRUMENTOS UTILIZADOS EM MEDIDAS LINEARES DIRETAS E INDIRETAS 
•Trenas 
•Acessório 
• Mira 
•Leitura de mira 
INSTRUMENTOS DE MEDIDAS DE DIREÇÃO ANGULARES 
•Teodolitos 
•Partes de um teodolito 
•Classificação dos teodolitos 
INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS
	
	
O presente trabalho irá apresentar os principais aparelhos utilizados na topografia para obtenção de medidas lineares, angulares e coordenadas UTM, descrevendo de maneira sucinta o modo de utilização, cuidados, tipos de erros comuns associados a cada equipamento, vantagens e desvantagens de cada um: 
FONTES DE ERROS QUE PODEM AFETAR QUALQUER APARELHO
Existem três tipos de erros que podem afetar os resultados de um levantamento topográfico, são eles:
Operacionais: está relacionado aos sentidos (visão e tato) do operador, pois nem sempre são perfeitos, falta de um treinamento adequado para operar o equipamento. 
Instrumentais: este está relacionado às falhas nos instrumentos utilizados que podem não estar bem ajustados ou aferidos, com tempo de uso eles têm um desgaste natural que podem ocasionar erros nas medições.
Naturais: estes são causados pelos efeitos da variação de temperatura, ventos, umidade, variações magnéticas etc. 
APARELHOS PARA MEDIDAS LINEARES
 
Para medição de distâncias temos dois processos, direto e indireto. O processo direto de medição é aquele em que a distância é obtida percorrendo-se efetivamente o alinhamento a ser medido com um instrumento comparativo de medida, denominado de diastímetro, os mais utilizados são as trenas, fitas de aço e corrente de agrimensor. Noprocesso indireto obtemos as distâncias com o auxílio dos cálculos trigonométricos. 
 
INSTRUMENTOS E ACESSÓRIOS
TRENAS: É um tipo de diastímetro utilizado em medidas diretas, são constituídas de diversos tipos de materiais. As mais utilizadas são aquelas constituídas de aço ou fibra de vidro. Os levantamentos realizados com este tipo de material fornecem maior precisão, por isso são mais confiáveis. Estes equipamentos podem ser encontrados com ou sem envólucro, os quais podem ter o formato de uma cruzeta, ou forma circular e sempre apresentam distensores (manoplas) nas suas extremidades. Seu comprimento varia de 20 a 50m (com envólucro) e de 20 a 100m (sem envólucro). É recomendado utilizar as trenas que são revestidas de fibra de vidro, nylon, ou epoxy, pois resistem a umidade, produtos químicos e temperaturas extremas. A figura 1 apresenta alguns modelos de trenas.
 Figura 1 – Modelos de trena.
Os principais acessórios utilizados em levantamentos utilizando-se trenas são: PIQUETES: que tem como objetivo materializar um ponto topográfico, sendo cravado no solo, ficando de 3 a 5 cm para fora, sem possíveis movimentos laterais, conforme demonstrado na figura 2. 
ESTACAS: É utilizada para facilitar a localização de piquetes, indicando a sua posição aproximada, sendo cravado próximo ao piquete. A figura 3 apresenta um modelo de estaca.
 Figura 2 – Acessório Piquete.
 Figura 3 – Acessório Estaca.
BALIZAS: São utilizadas para materializar a vertical nos pontos topográficos (piquetes), mantendo o alinhamento na medição entre os pontos, quando é necessário executar vários lances. Este acessório é constituído de hastes metálicas ou de madeira de secção transversal circular ou oitavado, com 2 m de comprimento, diâmetro de 16 a 20 m, pintadas de branco e vermelho ou branco e preto alternadamente em faixas de 50 cm permitindo sua visualização à distância e, terminadas em pontas de ferro (ver figura 4). Devem ser mantidas na posição vertical, sobre o ponto marcado no piquete, com auxílio de um nível de cantoneira.
 Figura 4 – Acessórios Balizas.
NÍVEL DE CANTONEIRA: É um equipamento em forma de cantoneira dotado de bolha circular que permite ao auxiliar segurar a baliza na posição vertical sobre o piquete ou alinhamento a ser medido, conforme ilustrado na figura 5. 
 Figura 5 – Nível de cantoneira
TÉODOLITO: Equipamento onde se faz leituras angulares verticais e horizontais com precisão pode ser eletrônico e mecânico. 
. Figura 6 – Teodolito. 
FIO DE PRUMO: Instrumento para detectar a vertical do lugar e elevar o ponto. Pode ser adaptado numa prisma ortogonal ou num tripé. 
 Figura 7 – Fio de prumo
NÍVEL DE LUNETA: Instrumento utilizado com finalidade principal de obter os desníveis do terreno. Isto pode ser facilmente conseguido com o auxílio de uma mira falante.
 Figura 8 – Nível
MIRA FALANTE: É uma régua graduada de centímetro em centímetro que serve para obtenção dos desníveis do terreno. Podem ser de encaixe ou dobráveis, e possuem, geralmente, comprimento de três ou quatro metros. 
 Figura 9 – Miras.
BASTÃO: Instrumento que serve para elevar o ponto topográfico com o objetivo de torna-lo visível. Possui encaixe ou rosca para a adaptação de antena GPS ou prisma. 
 Figura 10 – Bastão
PRISMA: Instrumento destinado á reflexão do sinal emitido por um distanciômetro ou uma estação total. 
 Figura 11 – Prisma refletor.
ESTAÇÃO TOTAL OU TAQUEÓMETRO: É um instrumento eletrônico utilizado na medida de ângulos e distâncias. A evolução dos instrumentos de medida de ângulos e distâncias trouxe como consequência o surgimento deste novo instrumento, que pode ser explicado como a junção do teodolito eletrônico digital com o distanciômetro eletrônico, montados num só bloco.
A estação total é capaz de inclusive armazenar os dados recolhidos e executar alguns cálculos mesmo em campo. Com uma estação total é possível determinar ângulos e distâncias do instrumento até pontos a serem examinados. Com o auxílio detrigonometria, os ângulos e distâncias podem ser usados para calcular as coordenadas das posições atuais (X, Y e Z) dos pontos examinados, ou a posição dos instrumentos com relação a pontos conhecidos, em termos absolutos.
A informação pode ser enviada do teodolito para um computador e um software aplicativo irá gerar um mapa da área estudada. Algumas estações totais também tem uma interface de GPS que combina essas duas tecnologias para fazer uso das vantagens de ambas (GPS - não necessita que os pontos a serem estudados estejam na linha de visão; Estação Total tradicional - medição de alta precisão especialmente no eixo vertical comparado ao GPS) e reduz as consequências das desvantagens de cada tecnologia (GPS - baixa precisão no eixo vertical e menor precisão sem longos períodos de ocupação; Estação Total - requer observações no campo de visão e deve ser feita sobre um ponto conhecido ou dentro do campo de visão de 2 ou mais pontos conhecidos).
A maioria dos instrumentos das Estações Totais medem ângulos através de scanner eletro-óptico de extrema precisão de códigos de barra digitais atados em cilindros ou discos de vidro rotativos dentro do instrumento. As Estações Totais de melhor qualidade são capazes de medir ângulos abaixo de 0,5". A típica Estação Total EDM pode medir distâncias com precisão de cerca de 0,1 milímetros, mas a maioria das aplicações requer precisão de 1,0 milímetro. Essas estações totais usam um prisma de vidro como refletor para o sinal EDM, e pode medir distâncias de até quilômetros, mas alguns instrumentos não possuem refletores e podem medir distâncias de objetos que estão distintos por cor, limitando-se a poucas centenas de metros.
Alguns modelos modernos são robotizados permitindo ao operador controlar a máquina à distância via controle remoto. Isso elimina a necessidade de um assistente a segurar o prisma refletor sobre o ponto a ser estudado. O próprio operador segura o refletor e controla a máquina a partir do ponto observado. 
 Figura 12 – Estação Total.
GPS: Instrumento destinado para medição de coordenadas geodésicas via satélite. 
 Figura 13 – GPS.
TRIPÉ, BIPÉ OU MONOPÉ: Utilizado para a sustentação de instrumentos como teodolito, estações totais, nível, etc.
 Figura 14 – Tripé.
BÚSSOLA: Instrumento que se utiliza para determinação do norte magnético, direções e ângulos horizontais. 
 Figura 15 – Bússola.
RÁDIO DE COMUNICAÇÃO: Instrumento para cominação entre os operadores do levantamento.
 Figura 16 – Rádio comunicador.
MARRETA: Usada para cravar o piquete e a testemunha. 
 Figura 17 – Marreta.
DINAMÔMETRO: Aparelho que mede a intensidade de uma força mecânica, baseado na deformação causada pela aplicação dessa força sobre um sistema elástico. 
 Figura 18 – Dinamômetro.
SAPATA PARA NIVELAMENTO: Instrumento utilizado para apoiar a mira.
 Figura 19 – Sapata para nivelamento.
DISTANCIÔMETRO: Um instrumento destinado a medir distâncias inclinadas. Deve ser acoplado a um teodolito para possibilitar a medição do ângulo vertical para calcular a distância horizontal e a distância vertical. Muito utilizado por profissionais da área da Geomensura e da Topografia.
 Figura 20 – Distanciômetro
TERMÔMETRO: Instrumento usado para a medição da temperatura que destina a correção dos valores obtidos nos nivelamentos. 
 Figura 21 – Termômetro.
BARÔMETRO: Instrumentousado para a pressão atmosférica que se destina a correção dos valores obtidos no levantamento.
 Figura 22 – Barômetro.
CLINÔMETRO: dispositivo capaz de informar a inclinação entre pontos do terreno; indicado para a medida de ângulos de até 30 graus e lances inferiores a 150m; constituído por luneta, arco vertical e vernier e bolha tubular; pode ser utilizado sobre tripé com prumo de bastão e duas miras verticais de 4m, para a determinação das distâncias horizontais por estadimetria; a precisão na medida dos ângulos pode chegar a 40" e na das distâncias, até 1cm em 50m (1:5000).
 Figura 23 – Clinômetro.
ALTIMÉTRO: Seu funcionamento é semelhante ao do altímetro analógico, porém, a escala de leitura foi substituída por um visor de LCD, típico dos aparelhos eletrônicos (figura abaixo).
 Figura 24 – Altímetro.
Os instrumentos e equipamentos topográficos possuem uma grande variedade de marcas e modelos, e principalmente de finalidades. Nesta pesquisa foram citados alguns desses modelos e utilizações, porém existem inúmeros outros instrumentos e equipamentos topográficos disponíveis no mercado. O profissional devera saber quais instrumentos e equipamentos topográficos serão necessários para cada tipo de trabalho.
Não se deve esquecer dos equipamentos usados em gabinete responsáveis pelo tratamento das informações colhidas no trabalho de campo. Os equipamentos utilizados para estas funções são os seguintes: Computadores de mesa e portáteis, plotters, impressora, software etc.
 
CONCLUSÃO
Podemos perceber que, para realizar a escolha adequada do tipo de um instrumento topográfico, é importante que a pessoa responsável pelo manuseio tenha o conhecimento dos tipos de equipamentos e acessórios e suas características. O levantamento topográfico consiste na representação, planimétrica ou altimétrica em carta ou planta dos pontos notáveis assim como dos acidentes geográficos e outros pormenores de relevo de uma porção de terreno.
A aquisição dos pontos necessários a essa representação é feita a partir dos pontos estação de uma poligonal, com um teodolito e uma mira, com uma estação total e respectivo bastão ou mais recentemente recorrendo a técnicas GNSS.
Os acidentes geográficos considerados de relevo serão representados por taludes e por curvas de nível no caso de haver interrupções abruptas da pendente do terreno ou apenas por curvas de nível se o terreno em causa não tiver essas ditas interrupções. 
Somente com esse conhecimento é que será possível escolher a solução que atenda às características técnicas e ao mesmo tempo se adeque à realidade da obra. Há situações em que uma solução mais custosa oferece um levantamento eficaz. 
REFERÊNCIAIS BIBLIOGRÁFICAS
BRANDALIZE, Maria Cecilia Bonato, professora Mestrada na PUC-PR – Livro.
CAVALCANTE, Eduardo Valério Amaral, monitor de Topografia na UFRA – Apostila. 
GARRIDO, Mário, professor Doutorado, na UNICAMP – Apostila. 
LIVROS, ARQUIVOS E FOTOS, disponíveis na pagina oficial:
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