Manejo Del Nivel Topografico: Lima, 15 De Junio Del 2019

“NIVELACION GEOMETRICA SIMPLE CERRADA”

15 de junio del 2019

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA GEOGRAFICA AMBIENTAL Y ECOTURISMO ESCUELA INGENIERIA AMBIENTAL

INFORME Nº4

MANEJO DEL NIVEL TOPOGRAFICO ALUMNA: ASENCIOS TRUJILLO ROSARIO DOCENTE: ING. DÌAZ CHUMBIRIZO JOSÈ CURSO: TOPOGRAFIA SECCIÓN: MA- D6-3

Lima, 15 de Junio del 2019

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Informe n 4

“NIVELACION GEOMETRICA compuesta CERRADA”

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INDICE I.

INTRODUCCION

II.

OBJETIVOS

III.

REVISION DE INFORMACION BIBLIOGRAFICA

IV. UBICACIÓN DEL TERRENO a) Ubicación geográfica b) Ubicación política b.1) Sector b.2) Distrito b.3) Provincia b.4) Departamento

V.

DESCRIPCION GENERAL DEL TERRENO a) Topografía del terreno b) Accesibilidad c) Límites y linderos

VI. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS VII. METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTOS a) Procedimiento de campo b) Procedimiento de gabinete

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VIII. RESULTADOS IX. DISCUSION DE RESULTADOS X.

CONCLUSIONES

XI. RECOMENDACIONES XII. INTEGRANTES DE LA BRIGADA DE PRACTICAS XIII. BIBLIOGRAFIA XIV. ANEXOS

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I. INTRODUCCION La nivelación compuesta cerrada es un proceso mediante el cual se calcula el desnivel de un área teniendo un punto de partida y el mismo de llegada. En siguiente informe se detalla el trabajo realizado para efectuar la nivelación en el patio principal del anexo 8 de la universidad nacional Federico Villarreal. El grupo, mediante el uso de wincha, niveles y miras, realizo las mediciones, las lecturas y finalmente mediante un cálculo se analiza la precisión de la nivelación y se realiza su respectiva compensación.

II. OBJETIVOS  Determinar el itinerario de nivelación compuesta  Medir las distancias éntrelos puntos.  Efectuar las lecturas (vista hacia atrás, vista intermedia y vista adelante) de cada punto, calcular las cotas, el error y la precisión.  Compensar la nivelación.

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III.

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REVISION DE INFORMACION BIBLIOGRAFICA La nivelación geométrica es un método de obtención de desniveles entre dos puntos, que utiliza visuales horizontales. Los equipos que se emplean son los niveles o equialtimétros. Los métodos de nivelación los clasificamos en simples cuando el desnivel a medir se determina con única observación. Aquellas nivelaciones que llevan consigo un encadenamiento de observaciones las denominamos nivelaciones compuestas. Antes de realizar una observación topográfica es necesario efectuar la comprobación del estado del equipo correspondiente. Tras describir brevemente los métodos de nivelación geométrica simple, analizaremos el procedimiento de verificación de un nivel. Los métodos de nivelación nos dan diferencias de nivel. Para obtener altitudes, cotas absolutas, habría que referir aquellos resultados al nivel medio del mar en un punto, que en España es Alicante. MÉTODOS DE NIVELACIÓN GEOMÉTRICA COMPUESTA

 Clasificación de los métodos de nivelación: Los trabajos altimétricos, o nivelaciones de terrenos, tienen por objeto determinar la altura de sus puntos sobre una superficie de nivel, que se toma como superficie de comparación y se denominan cotas. La cota de un punto referido al nivel del mar se llamará altitud. En todo trabajo ha de partirse de un punto de origen de altitud conocida o de cota arbitraria. En la nivelación, a diferencia de la representación plana de la topografía, debemos tener sumo cuidado con los errores, puesto que en altimetría las superficies de nivel hemos de considerarlas esféricas. Debemos tener presente los errores de esfericidad y de refracción y que los mismos estén contenidos dentro de las tolerancias exigibles. Casi todos los tratados de Topografía ofrecen el modo de llevar una libreta de nivelación y, por consiguiente, la manera de efectuar correctamente las distintas operaciones sobre el terreno. Estos procedimientos son exigentes y obligan al ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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operador a comprobar a cada paso; sin embargo, tienen el inconveniente de complicar los cálculos, por lo cual indicaremos aquí un procedimiento mucho más expedito, con el que un operador medianamente práctico efectuará rápidamente todas las comprobaciones, ahorrándose tiempo y trabajo. Desde luego, la nivelación se ejecuta valiéndose de un instrumento topográfico adecuado y una mira. Prescindamos, por ahora, de la clase de instrumento que se emplee, ya sea éste un nivel con anteojo o con colimador, rayo láser, GPS, etc.; y lo mismo respecto a la mira, que puede ser parlante, de tablilla, receptor de láser,... Se empieza por situar el nivel, esto es, ponerlo en estación, sobre un punto desde donde pueda leerse la mira colocada en el punto de origen o en los demás puntos que se trata de nivelar. A continuación, se coloca la mira verticalmente sobre el punto de partida. El nivel, que se mueve solamente en el plano horizontal o acimutal, se dirige a la mira y se hace una lectura. Se suma esta lectura al número, conocido de antemano, que expresa la altura taquimétrica del punto de partida. El número resultante ofrece la cota del plano, que llamamos plano de nivel, que es el plano horizontal (paralelo al plano XOY en una representación tridimensional en coordenadas cartesianas rectangulares) al cual se refieren todos los puntos que pueden nivelarse sin cambiar el nivel de su sitio; este plano pasa por el eje óptico del nivel. Se comprende fácilmente que bastará entonces con restar todas las lecturas que se hagan sobre los distintos puntos en que se pone la mira, del número que indica la altura del plano del nivel, para tener todas las alturas o cotas taquimétricas buscadas. La sencillez de estos cálculos ofrece la ventaja de permitir al operador el cálculo de los diversos puntos a medida que avanza la operación, de tal modo que si en el curso de la nivelación encuentra un punto de referencia conocido, puede realizar la comprobación inmediatamente, lo cual le evitará tener que volver sobre el terreno. Al igual que en la taquimetría, existen varios métodos altimétricos. El más usado para obtener el desnivel entre dos puntos es el denominado “nivelación geométrica o por alturas”, también puede utilizarse la “nivelación trigonométrica o por pendientes” y, por último, la nivelación barométrica. De todas ellas, la más importante es la nivelación geométrica o por alturas y la más imprecisa la barométrica, hoy en día prácticamente en desuso.

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 Nivelación geométrica o directa (por alturas)

Se entiende por tal la determinación del desnivel existente entre dos puntos mediante visuales horizontales hacia miras o reglas graduadas, que se ubican en posición vertical sobre los puntos a nivelar. Permite la determinación directa de las alturas de diversos puntos, al medir las distancias verticales con referencia a una superficie de nivel, cuya altura ya nos es conocida de antemano. La nivelación por alturas puede ser simple o compuesta. Es “simple” cuando los puntos cuyo desnivel pretendemos tomar están próximos, y si por el contrario están alejados y es preciso tomar puntos intermedios, haciendo cambios de estación, se trata de una nivelación “compuesta”. El desnivel (Dh) existente entre dos puntos 1 y 2 cualesquiera del terreno se calcula inmediatamente hallando la diferencia entre las lecturas de la mira en los mismos. Para realizar este tipo de nivelación se utilizan aparatos ópticos llamados niveles equialtímetros que dirigen visuales horizontales (con los clisímetros, en cambio, se puede proporcionar a la visual una pendiente determinada) y la precisión de las mediciones efectuadas dependerá, fundamentalmente, de las características del instrumental empleado. De hecho, otros instrumentos topográficos provistos de eclímetro podrían utilizarse también como nivel, haciendo que la altura de horizonte de la visual fuese cero; pero desde el momento en que el anteojo dispone de giro, esta horizontalidad no puede lograrse con la precisión que se consigue con un nivel de anteojo, en que ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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éste descansa en un soporte o bien va unido a él. Los niveles permiten determinar, además, la distancia y los ángulos horizontales o acimutales al ir provistos del limbo correspondiente. Este método se emplea generalmente en terrenos no muy accidentados. Tal como hemos señalado anteriormente, al margen del método a emplear en las nivelaciones directas, existen los siguientes tipos: las nivelaciones simples, que consideran una posición instrumental, y que pueden hacerse por el método del punto medio, por el del punto extremo, por estaciones recíprocas y por el de estaciones equidistantes. Y las nivelaciones compuestas o de itinerario altimétrico, que consideran más de una posición instrumental por lo que no son sino una repetición de nivelaciones simples; comprenden los métodos del punto medio, de estaciones dobles y de estaciones equidistantes. El método de nivelación por el punto medio, además de ser el más recomendable es el único que elimina los errores sistemáticos del nivel, incluso los de defectuosa corrección, esfericidad y refracción. Se realiza situando el aparato a la misma distancia de cada uno de los puntos a nivelar. Por el contrario, el método del punto extremo se realiza situando la mira en uno de los puntos y en el otro el aparato, siendo conveniente, desde luego, no leer distancias superiores a los 100 metros. El método de las estaciones recíprocas aporta elementos nuevos. En efecto, si bien los anteriores tienen el inconveniente de su falta de comprobación, este último método permite al estacionar primero en uno de los puntos y tomar el otro y, posteriormente, hacer lo mismo pero al contrario; ello sirve como comprobación del aparato y elimina los errores sistemáticos del nivel. Por último, existe el método de las estaciones equidistantes que también elimina los errores, aunque realizamos dos veces el trabajo de lecturas.

Nivelaciones simples Nivelación simple longitudinal: Los puntos se definen a lo largo de una recta, sin necesidad de que dichos puntos pasen por esta línea.

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Nivelación simple radial: Es muy parecida a la anterior, pero la diferencia con ella estriba en que los puntos, en este caso, están distribuidos en un área y no en una línea recta. La nivelación radial, como su propio nombre indica, tiene lugar centrando el aparato y tomando los puntos de forma radial; resulta muy recomendable si pretendemos levantar altimétricamente un terreno tomando los puntos que lo definen, aprovechando también para levantar la zona planimétricamente.

 Composición de nivelaciones simples Dentro del método de nivelación compuesta, cuando los puntos cuyo desnivel se quiere hallar están situados a gran distancia, han de tomarse una serie de puntos intermedios, obteniéndose el desnivel entre cada dos consecutivos. Al recorrer el itinerario de un extremo al otro, debemos utilizar el método del punto medio, cerrando por supuesto la nivelación y calculando el correspondiente error de cierre. El error que obtengamos, denominado “error kilométrico o error de cierre”, está expresado en milímetros y no debe ser superior a 7 milímetros, como se verá posteriormente. En este apartado, se distinguen dos grandes tipos o modalidades:

Nivelación compuesta longitudinal: Esta nivelación está compuesta por dos o más posiciones instrumentales, pero los puntos están distribuidos a lo largo de una recta, o dicho de otra manera, se trataría de unir dos o más nivelaciones longitudinales.

Nivelación compuesta radial: Esta modalidad de nivelación, al igual que la anterior, la constituyen dos o más posiciones instrumentales, pero con la diferencia que los puntos están distribuidos en un área; en otras palabras, sería como tener unidas dos o más nivelaciones radiales.

 Otros tipos Nivelaciones abiertas y cerradas: Cabe destacar, que hay dos tipos de nivelaciones, al margen del tipo a emplear, que son tanto las nivelaciones abiertas, como las nivelaciones cerradas, ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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especificando que una nivelación abierta será cuando no tiene comprobación; consiste en partir de una cota conocida para llegar posteriormente a un punto de cota desconocida. Por el contrario, una nivelación cerrada es aquella en que se puede comprobar el error de cierre, ya que se parte de un punto con una cota conocida y posteriormente, luego de seguir un itinerario topográfico determinado, se llegará a otra cota conocida, pudiendo tratarse, incluso, del mismo punto de partida.

Nivelación por doble posición instrumental: Consiste en hacer dos registros por diferencia, ya que para una serie de puntos, se llevarán dos series de posiciones instrumentales, una por la derecha como otra por la izquierda, según el sentido de avance. Todo ello de modo que cuando ambos desniveles están situados dentro de los rangos de tolerancia, se tomará el promedio aritmético de ellos como desnivel; de lo contrario, habrá que realizar nuevamente las tomas de las cotas.

Nivelación por miras dobles: Dicha nivelación consiste en usar dos miras; estas miras se ubican en el mismo punto, de tal forma que una de ellas se coloca invertida a la posición de la otra. De esa forma, una vez realizada la lectura de ambas miras en el mismo punto, la suma de ambas lecturas deberá ser la longitud de la mira; de lo contrario, se deberá repetir dicha medición.

Nivelación recíproca: Esta nivelación se utiliza cuando se están tomando lecturas de lugares inaccesibles, debiendo extremar la posición del nivel con respecto a las miras ya que se está situado muy lejos de una y muy cerca de la otra. Estas lecturas extremas pueden ser interiormente a las miras o exteriormente a éstas, pero siempre conservando una línea recta. 

Nivelaciones indirectas

Nivelación trigonométrica (por pendientes) Mediante este sistema se determinan los desniveles a través de la medición de ángulos verticales o cenitales y las distancias entre los puntos a nivelar (Figura 3). Se puede determinar con una cinta y un clisímetro o bien, con un teodolito, al ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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basar sus resoluciones en un triángulo rectángulo situado en un plano vertical, por lo que se toman medidas de distancias horizontales y ángulos verticales o cenitales. Realizadas las operaciones correspondientes, la diferencia de cota taquimétrica entre ambos puntos A y B del terreno vendrá dada por: Dh = Dh1 + Dh2 Este tipo de nivelación se utiliza principalmente en terrenos con pendientes muy pronunciadas. Se emplean, para ello, aparatos ópticos que permiten medir distancias así como ángulos horizontales y verticales. Estos instrumentos reciben el nombre de teodolitos.

Nivelación barométrica Se determina la diferencia de nivel, en este caso, por medio de un barómetro o altímetro, puesto que la diferencia de altura existente entre dos puntos se puede medir aproximadamente de acuerdo con sus posiciones relativas bajo la superficie de la atmósfera, con relación al peso del aire o presión atmosférica gravitante sobre ellos, que se determina por el barómetro. La presión al nivel del mar es de 761 mm. De columna

IV. UBICACIÓN DEL TERRENO a) UBICACIÓN GEOGRAFICA COORDENADAS GEOGRAFICAS: En NW: En NE: En SW: En SE:

12° 02’ 44.08” S 12° 02’ 43.89” S 12° 02’ 48.15” S 12° 02’ 48.36” S

y y y y

77° 02’ 53.61” W 77° 02’ 51.36” W 77° 02’ 50.95” W 77° 02’ 53.11” W

b) UBICACIÓN POLITICA b.1. Sector

: AV. Colonial Cdra. 4, anexo 8

“UNIVERSIDAD FEDERICO VILLARREAL” b.2. Distrito : CERCADO DE LIMA b.3. Provincia : LIMA b.4. Departamento : LIMA

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V. DESCRIPCION GENERAL DEL TERRENO a) TOPOGRAFIA DEL TERRENO -

Llano y Liso.

- COBERTURA: El suelo era de concreto pulido, con algunas elevaciones a los lados y un pequeño jardín que no abarcaba mucha área. b) ACCESIBILIDAD

Sin dificultad de acceso. c) LIMITES Y LINDEROS

El anexo 8 UNIVERSIDAD FEDERICO VILLARREAL colinda con algunas calles y construcciones:  NORTE: Av. Densey ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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 ESTE: Jr. Pacasmayo  OESTE: Jr. Villon  SUR: Av. (Colonial) Ex. Oscar Benavides

VI.

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS  Nivel de ingeniero

 Trípode

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 Cinta métrica

 Libreta Topográfica

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 Mira

 Niveleta

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 Pintura y pincel

 Calculadora

 Cámara fotográfica

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VII. METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO TRABAJO EN CAMPO

 Primero realizamos un croquis para establecer el itinerario de los puntos.

 Se realiza la ubicación de los 20 puntos en el terreno marcándolos con pintura Ejm:

Punto 14

Punto 4

Punto 19

Punto 11

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Punto 20

Punto 8

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Punto 6

Punto 5

 Identificamos las estaciones

ESTACIÓN 1

ESTACIÓN 4

ESTACIÓN 2

ESTACIÓN 5

ESTACIÓN 3

ESTACIÓN 6

 Con la wincha medimos distancias entre cada punto Ejm: Del punto 3 al punto 4 Del punto 5 al punto 6 punto 7

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Del punto 6 al

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Del punto 8 al punto 9 punto 4

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Del punto 9 al punto 10

Del punto 3 al

 Efectuamos las lecturas desde la estación a los puntos

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CALCULO DE LAS COTAS:  COTA DEL TERRENO + VISTA ATRÁS = COTA INSTRUMENTAL ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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 COTA INSTRUMENTAL – VISTA ADELANTE = COTA DEL TERRENO TRABAJO EN GABINETE:  Obtuvimos las siguientes medidas

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 Obtuvimos las siguientes lecturas

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 Calculamos las cotas

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Calculamos el error de cierre 𝐸𝑐 = 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑑𝑎 − 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑙𝑒𝑔𝑎𝑑𝑎 𝐸𝑐 = 100 − 100.003 = −0.003 Verificamos que la nivelación sea buena 𝐸𝑚 = ±0.01 √0.156273 = 0.00395 = 0.004 −0.003 < 0.004 Entonces la nivelación es buena Realizamos la compensación 1

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VIII. RESULTADOS Estación

Punto

E1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1

E2

E3

E4

E5

E6

Distancia parcial

Distancia acumulada

11.01 6.96 8.33 8.82 8.29 4.14 2.45 6.78 6.02 13.14 3.55 3.28 4.11 7.83 3.56 6.31 7.153 7.87 8.78 4.90 6.43 10.79 5.77

11.01 17.97 26.3 35.12 43.43 45.55 50 56.78 62.8 75.94 79.49 82.77 86.88 94.71 98.27 104.58 111.733 119.603 128.383 133.283 139.713 150.503 156.273

Vista atrás

Vista intermed ia

Vista adelant e

Cota instrument al 101.386

0.204

102.447

1.147

101.55

1.821

101.977

1.261

100.823

0.795

100.914

1.386 0.712 1.265 1.167 1.130 0.25 1-964 1.26 1.64 2.248 1.687 1.965 0.26 0.107 0.81 1.233 0.290 0.885 1.182 0-688 0.902 1.337 1.006 0.911

Cota de Cota terreno compe nsada 100 100.674 100.673 101.132 101.131 101.28 101.279 101.317 101.316 101.3 101.29 99.538 99.537 100.29 100.28 99.909 99.907 99.729 99.727 99.29 99.28 100.012 100.010 101.717 101.715 100.716 100.714 100.013 100.012 99.59 99.58 100.532 100.530 100.028 100.027 99.732 33.730 100.226 100.224 100.012 100.009 99.577 99.574 99.908 99.905 100.003 100

IX. CONCLUSIÓNES  Realizar el itinerario de medición es lo primero en el proceso debido a que de este modo sabremos donde colocar los puntos en el terreno.  Las medidas de las distancias son utilizadas al momento de realizar la compensación de la nivelación y de esta manera corroborar si la medición es buena. ING. JOSE DIAZ CHUMBIRIZO | PRACTICA N°3 - TOPOGRAFIA I

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 Las lecturas adelante intermedio y atrás las usamos para calcular la cota instrumental y de terreno  Con la compensación podemos corroborar que el error este dentro del margen de lo permitido en una nivelación precisa, y efectivamente en este caso la nivelación esta dentro de ese margen

X.- RECOMENDACIONES   

Realizar las mediciones de las distancias lo más preciso posible. Efectuar las lecturas basándose en los 3 hilos del nivel. Las lecturas deben efectuarse por cada integrante del grupo.

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RECOMENDACIONES



Una recomendación importante sería que tenemos que ser rápidos a la hora de hacer el estacionamiento del nivel, para así ganar tiempo.



Para este tipo de trabajo lo más importante es estabilizar bien el trípode para evitar errores al momento de nivelar e incluso evitar un posible accidente o caída del nivel.



El trípode tiene que estar al nivel de nuestro mentón para que al momento de sobreponer el nivel, no tengamos problemas con la altura así evitar una mala toma de datos.



Verificar que las miras estén fijas y estables, para que el margen de error no sea tan notable

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X.

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INTEGRANTES DE LA BRIGADA

 ASENCIOS TRUJILLO, ROSARIO  GALLIRGOS FERNNDEZ, ANAHELLY  HUARAC ZABALETA ANA GABRIELA  MARTINEZ QUISPE, ELKHIE ALISSON  CASTILLA MENA FERNANDO ALVARO

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XI.

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BIBLIOGRAFIA

Entre los libros consultados como ayuda teórica que sirvieron para la realización de este trabajo, tenemos:  Topografía – Francisco Domínguez  http://www.topoex.es/wp-content/oploads/catalogo-DL-102-Topcon.pdf  LLontop B. (MANUAL DE TOPOGRAFIA)  IDC.2003. “NIVELACION TOPOGRAFICA”

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LIBRETA TOPOGRAFICA

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